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" z3 }0 \# o5 ?' R % x# `. w# A/ k( |$ J5 g 引言 % T3 {5 H! A. }2 o* A 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。 - z1 @1 J7 \# S) a3 T3 w 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。 # k# L1 W: C) ^5 | 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 ]5 m" B% [ E0 L' n; B 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。' H- V* {& n8 b! K6 \- v 1 PDM数字麦克风概述 $ I/ [; Y2 ? o+ g" I5 G$ V5 Y 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。 1.1 声音采集概述 % ~/ r5 K& L! a8 l7 q 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。0 y+ V5 u7 w6 A. J4 a( S 
1.2 PDM数字麦克风框图 8 M) n4 r6 d6 T: b1 @数字麦克风中的主要部件是MEMS传感器、放大器和PDM调制器。 8 m% {9 v- L7 f. t& ^" ] $ Q* b2 N! M# U+ Y% A, Y
MEMS传感器 MEMS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。 + ?2 A% K% n# u M放大器 6 M6 X, m9 E3 h- A0 M. r. Z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。 PDM调制器 , h: ] i1 F! y m9 NPDM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。 / B0 H1 I3 L0 k$ o通道选择 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。 / v; u: Y+ o! P3 o( W) M4 Z表 1显示了如何选择DOUT信号模式。 % J$ _6 v1 Y3 ?; _
" ]0 r# N7 U) H T2 R5 B3 W: H ) `: i) t' Y' O* f8 }* P. O |
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