STMCU-管管
发布时间：2019-3-18 13:35
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如何将PDM数字麦克风连接到STM32单片机" ^% Y+ u( @& i 引言 & ]( v; n) _# a( Y5 e6 P: W 数字MEMS（微机电系统）麦克风专为需要小尺寸、高音质、高可靠性和高经济效益的音频应用而设计。 6 t$ M4 S+ c4 t: L9 L( h7 s, z+ @ 它们的封装尺寸小且噪声低，可在单个器件中实现多个麦克风，并通过提供免提人机界面、噪声消除和高质量音频捕获，促进了工业和消费类应用中音频技术的不断发展。 : u. R! ^0 {, k3 r( D STM32 MCU提供各种音频功能和丰富的连接功能，包括串行接口和增强型声音捕获接口，使用户能够轻松地为基于麦克风的应用构建解决方案。 3 E- e0 y @/ C9 q) ^ 本应用笔记针对具有脉冲密度调制（PDM）输出的数字MEMS麦克风，描述了如何在单声道和立体声配置中使用SPI/I2S、SAI和DFSDM外设将麦克风连接到STM32 32位Arm® Cortex®MCU。本应用笔记提供了指南和基于CubeMX的示例，这些示例展示了如何正确地配置STM32，以便采集并处理来自麦克风的原始数据，并将其转换为标准音频数据。 + G7 [$ X0 }- c$ ? 1 PDM数字麦克风概述 ' O9 }, E I; G1 Q 本章提供PDM数字麦克风的简述和将其与STM32 MCU相连的基本案例。 8 s- X2 |2 v# u; W8 Y, U 1.1 声音采集概述 ' r# P' d: E$ l9 Q3 x6 i 数字MEMS麦克风是将声压波转换为数字信号的传感器。STM32微控制器通过特定外设从麦克风采集数字数据，这些数据经过处理并被转换为标准音频数据。然后，由微控制器按照目标音频应用处理音频数据。5 S0 o* P7 X5 y8 F& I- z 
1.2 PDM数字麦克风框图 数字麦克风中的主要部件是MEMS传感器、放大器和PDM调制器。 ) V- I$ H9 ?) |# F 
MEMS传感器 . b2 ~$ d* O e! f, y5 A2 `- jMEMS传感器是一个可变电容，将声波导致的空气压力变化转换为电压。 放大器 8 r- r) [; B! o1 H放大器对MEMS传感器提供的电压进行缓冲，并向PDM调制器提供足够强的信号。 ! p- w3 d# X A% ]( x. q+ {PDM调制器 PDM调制器将缓冲模拟信号转换为串行脉冲密度调制信号。时钟输入（CLK）用于控制PDM调制器。ST数字麦克风的时钟频率范围在1 MHz至3.25 MHz之间。该频率将定义生成离散时间表示（PDM比特流）的放大器模拟输出信号采样频率。 通道选择 8 A) J( [( @ K麦克风的输出被驱动至所选时钟边沿上的合适电平，然后进入高阻抗状态并持续另外半个时钟周期。CHANNEL SELECT（通道选择）定义数字麦克风输出有效数据的时钟边沿。LR引脚必须连接到Vdd或GND。 3 F) g3 q5 R$ m" U8 C$ G- p- q$ b; `表 1显示了如何选择DOUT信号模式。 ! Y0 r2 X* s7 Y% L& K
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