基于STM32的語音導覽系統的設計

　　3主要功能軟件設計

　　3.1軟件初始化

　　3.1.1外設時鐘的使能

　　本設計中涉及的外設時鐘可以通過APB2外設時鐘使能寄存器來使能。當外設時鐘沒有啟用時，軟件無法讀出外設寄存器的值，返回的數值始終為0.設計中用到的PA口、PB口、PD口的時鐘分別通過APB2ENR寄存器的第2、3、5位來設置，SPI1的時鐘通過APB2ENR的第12位來設置。

　　3.1.2 I/O口的初始化

　　本設計涉及的I/O口包括：用于控制片選擴展的PA.3、PB.0口，需設置成開端輸出模式;用于實現按鍵控制的PA.15(錄音鍵)、PA.0(強制停止鍵)等需設置為上拉輸入模式;用于實現SPI通信的PA.5、PA.6、PA.7口，它們分別對應SPI1的SCK、MISO、MOSI口，應由軟件設置這三個口為復用I/O口即第二功能;用于檢測放音結束時語音芯片INT端低電平輸出的PA.8和PD.2設置為上拉輸入模式。

　　3.1.3外部中斷的初始化

　　外部中斷初始化中主要完成的工作是設置I/O口與中斷線的對應關系、開啟與該I/O口對應的線上中斷/事件以及設置中斷的觸發條件、配置中斷分組并使能中斷。本設計中，將強制停止鍵連接到的PA.0口對應的中斷觸發條件設置為上升沿觸發，對應的中斷優先級最高;其余按鍵連接的I/O口對應的中斷觸發條件都設置為下降沿觸發。把所有的中斷都分配到第二組，把所有按鍵的次優先級設置成一樣，而搶占優先級不同。其中，幾個放音鍵連接的I/O口對應的中斷共用一個中斷服務程序，也就是多個中斷線上的中斷共用一個中斷服務函數，在該中斷服務程序里先對進入中斷的信號進行區分(通過中斷輸入I/O口上的電平判斷)，再分別處理。

　　3.1.4 SPI模塊的初始化

　　本設計中，通過對CR1寄存器的設置，將SPI1模塊設置成全雙工模式、軟件NSS管理、主機模式、8 b MSB數據格式，并且把SPI1的波特率設置成了最低(281.25 kHz，為系統時鐘的256分頻)，其中最重要的是SPI模塊輸出串行同步時鐘極性和相位的配置，SPI主模塊和與之通信的外設備時鐘相位和極性應該一致。最后，發送0xff啟動傳輸。

　　根據ISD4004不同相位下的SPI總線傳輸時序和SPI操作時序關系，要想實現STM32和ISD4004之間的SPI通信，須將其控制位CPHA和CPOL都設置為1.

　　3.2 SPI控制功能軟件實現

　　3.2.1 SPI1讀寫字節函數

　　在讀數據時，接收到的數據被存放在一個內部的接收緩沖器中;在寫數據時，在被發送之前，數據將首先被存放在一個內部的發送緩沖器中。對SPI_DR寄存器的讀操作，將返回接收緩沖器的內容;寫入SPI_DR寄存器的數據將被寫入發送緩沖器中。

　　SPI_SR是16位狀態寄存器，它的最低位為RXNE，該位為0則接收緩沖為空，為1則接收緩沖非空;SPI_SR的次低位為TXE，該位為0說明發送緩沖非空，為1則發送緩沖為空。不斷地查詢發送/接收緩沖區是否為空，進而實現數據的有序發送和接收。

　　3.2.2發送指令函數

　　首先，語音芯片ISD4004有如下操作規則：

　　(1)串行外設接口，SPI協議設定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK下降沿動作，在時鐘上升沿鎖存MOSI引腳數據，在下降沿將數據送至MISO引腳。

　　(2)上電順序，器件延時TPUD(8 kHz采樣時，約為25 ms)后才能開始操作。因此，用戶發完上電指令后，必須等待TPUD，才能發出下一條操作指令。

　　例如，從00處放音，應遵循如下時序：

　　①發POWER UP命令;

　?、诘却齌PUD(上電延時);

　?、郯l地址值為00的SET PLAY命令;

　?、馨lPLAY命令。

　　器件會從00地址開始放音，當出現EOM時，立即中斷，停止放音。

　　如果從00處錄音，則按以下時序：

　?、侔lPOWER UP指令;

　?、诘却齌PUD(上電延時);

　?、郯lPOWER UP命令;

　　④等待2倍TPUD;

　?、莅l地址值為00的SET REC命令;

　　⑥發REC命令。

　　器件便從00地址開始錄音，一直到出現OVF(存儲器末尾)時，錄音停止。