【紫光同创国产FPGA教程】【第十一章】录音与播放例程_alinx gtp例程

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适用于板卡型号：

PGL22G/PGL12G

1. 实验简介

本实验的录音和播放实验因为开发板上没有音频部分的电路，需要外接一个芯驿电子的AUDIO音频模块AN831。

 

 

AN831

音频模块上有三个音频连接器,其中粉色的接口为麦克风输入;绿色的接口为耳机输出;蓝色的接口为音频输入, 用于连接DVD等音频输出口。本实验将实现音频模块和FPGA之间的数据通信, 通过音频模块把麦克风输入的语音数据存储到SDRAM存储器里, 再把音频数据发送给音频模块,从耳机接口进行语音的播放,从而实现录音和播放的功能。

2. 实验原理

2.1 硬件介绍

开发板通过40PIN的扩展口和AN831音频模块连接，AN831音频模块使用WOLFSON公司的WM8731芯片实现声音信号的A/D和D/A转换功能。以下为AN831音频模块的硬件电路：

 

 

2.2 ＷＭ8731配置和时序

这里简单介绍一下音频模块AN831用到的音频编/解码芯片WM8731。该芯片在本设计中主要完成声音信号在采集和回放过程中的A/D和D/A转换功能。该芯片的ADC和DAC的采样频率为8KHz到96KHz可调，可转换的数据长度为16-32位可调。WM8731的内部有11个寄存器。该芯片的初始化以及工作时的工作状态和功能都是通过以I2C总线方式对其内部的这11个寄存器进行相应的配置来实现的。本设计中WM8731工作于主模式，采样频率设为48KHZ,转换的数据位长度为16位。WM8731的数字音频接口有5根引脚，分别为：BCLK(数字音频位时钟)、DACDAT(DAC数字音频数据输入)、DACLRC(DAC采样左/右声道信号)、ADCDAT(ADC数字音频信号输出)、ADCLRC(ADC采样左/右声道信号)。在本设计中FPGA为从设备，WM8731为主设备。ADCDAT、DACDAT、ADCLRC和DACLRC与位时钟BCLK同步，在每个BCLK的下降沿进行一次数据传输。BCLK、DACDAT、DACLRC、ADCLRC为WM8731的输入信号。ADCDAT为WM8731的输出信号。

在本系统中FPAG和WM8731的控制和数据通信将用到I2C和数字音频总线接口。FPGA通过I2C接口配置WM8731的寄存器，通过I2S总线接口来进行音频数据的通信。关于I2C接口，其他实验中已经有讲解，下面我们主要来了解数字音频接口。

数字音频接口可提供4种模式：

• Right justified
• Left justified
• I2S
• DSP