РОЗРОБКА ВБУДОВАНОЇ СИСТЕМИ ЗБОРУ ТА ОБРОБКИ ЗВУКУ В РЕАЛЬНОМУ ЧАСІ НА БАЗІ МІКРОКОНТРОЛЕРА STM32

https://doi.org/10.23939/cds2024.03.176
Надіслано: Листопад 03, 2024
Переглянуто: Листопад 20, 2024
Прийнято: Листопад 25, 2024
1
Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів, Україна
2
Білостоцький технологічний університет, Польща
3
Національний університет Львівська політехніка
4
Національний університет Львівська політехніка
5
Національний університет Львівська політехніка

Вбудована система для збору та обробки аудіоданих у реальному часі була розроблена з використанням набору STM32F407G-DISC1 Discovery з 32-розрядним мікроконтролером STM32F407VGT6 ARM Cortex-M4. Для його роботи використовуються базові модулі комплекту STM32F4DISCOVERY. Периферійний модуль STM32F407VGT6 MCU I2S2 був налаштований у напівдуплексному головному режимі для отримання даних PDM від мікрофона MP45DT02. Периферійний USB-модуль STM32 налаштований у режимі хоста, а протокол MSC реалізований для передачі та отримання аудіоданих на/з USB-накопичувач. Периферійний модуль I2S3 мікроконтролера STM32F407VGT6 налаштований у режимі головного передавача для передачі аудіоданих на ЦАП CS43L22. I2S2 DMA STM32F407VGT6 MCU використовується для передачі даних з мікрофона в буфер оперативної пам'яті, що значно розвантажує процесор. Кнопки користувача на платі STM32F407GDISC1 використовуються для управління додатками (відтворення або запис). Програмне забезпечення для збору та обробки звуку в режимі реального часу для STM32 MCU було розроблено на C з використанням аудіодрайвера BSP та бібліотеки PDM2PCM.2.

  1. Electronic resource UM1472 User manual. Discovery kit with STM32F407VG MCU. [Access mode]: https://www.st.com/resource/en/user_manual/um1472-discovery-kit-with-stm32f407vg-mcu-stmicroelectronics.pdf.
  2. Electronic resource AN5027. Interfacing PDM digital microphones using STM32 MCUs and MPUs. [Access mode]: https://www.st.com/resource/en/application­_note/an5027-interfacing-pdm-digital-microphones-using-stm32-mcus-and-mpus-stmicroelectronics.pdf.
  3. Електронний ресурс AN3997. Audio playback and recording using the STM32F4DISCOVERY. [Access mode]: https://www.st.com/resource­/en/application_note/an3997-audio-playback-and-recording-using-the-stm32f4­discovery-stmicroelectronics.pdf.
  4. Electronic resource AN3998. PDM audio software decoding on STM32 microcontrollers. [Access mode]: https://www.st.com/resource/­en/application_note/an3998-pdm-audio-software-decoding-on-stm32-microcontrollers-stmicroelectronics.pdf.
  5. Carmine Noviello. Mastering STM32 – 2nd Edition. A step-by-step guide to the most complete ARM Cortex-M platform, using the official STM32Cube development environment, Lean Publishing, 2018, p. 852.