记录使用F4开发板驱动功放WM8978前备内容
目录
（1）WAV格式
（2）WM8978
（3）飞利浦IIS标准
（4）WM8978相关寄存器配置
（1）WAV格式
WAV文件（WaveForm）是在PC机平台上常用的存储声音波形数字音频格式，支持多种音频数字，取样频率和声道，WAV格式文件能记录各种单声道或立体声的声音信息，并能保证声音不失真，但所占磁盘空间较大。WAV文件还原而成的声音的音质取决于采样样本的尺寸，采样频率越高，音质就越好，同时存储开销就越大。WAV文件，标识（WAVE）采用的是RIFF格式结构。至少是由3个块构成，分别是RIFF、fmt 和Data。
音频存储过程：声源发出的声波通过话筒被转换成连续变化的电信号，经过放大、抗混叠滤波后，按固定的频率进行采样（电信号幅值），接下来将其由模拟电信号量化为由二进制数表示的积分值，最后编码并存储为音频流数据。
FileSize = HeadSize(文件头部长度) + TimeInSecond（相对时间）* SampleRate（采样率） * Channels（声道数） * BitsPerSample（采样位深） / 8
WAV由若干Chunk组成，文件包括：①RIFF WAV Chunk；②Format Chunk；③Fact Chunk（不一定有）；④Data Chunk。Chunk由块标识（4Bytes）、size（4Bytes）和数据组成。
（更多参考WAV_百度百科 (baidu.com)）
RIFF块：
Format块：Chunk段为16字节或另加2字节附加信息
Fact块（线性PCM格式），可选块，一般存在于Format结构后
data块，保存wav数据，Chunksize记录音频数据大小：
（2）WM8978
WM8978是低功耗，高质量的立体声编解码器，集成了立体声差分麦克风的前置放大器，并包括扬声器、耳机和差分或立体声线输出驱动器。片上数字信号处理包括一个5波段均衡器，通过ADC输入麦克风或线路的混合信号自动电平控制，以及一个纯数字限制功能的记录或回放。
WM8978数字音频接口具有主从两用功能。其内部锁相环可从常见的参考时钟频率(如12MHz和13MHz)为编解码器生成所有所需的音频时钟。通过IIS接口同MCU进行音频数据传输，通过两线（mode = 0 iic）或者三线（mode =1）接口配置。WM8978IIS支持多种不同的音频数据模式：MSB，LSB，飞利浦标准等。
特性：
①DAC SNR 98dB, THD -84dB；②ADC SNR 95dB, THD -84dB；
③Stereo speaker drive configuration立体声扬声器驱动
④On-chip PLL supporting 12, 13, 19.2MHz and other clocks，Support for 8, 11.025, 12, 16, 22.05, 24, 32, 44.1 and 48kHz sample rates
上图位WM8978（D类功放）内部框图，红框为模拟开关和调节器，我们通过相关寄存器的改写可来配置增益和音量。当然，WM8978也需搭配其必要的外围电路实现目标功能。
（3）飞利浦IIS标准
STM32通过设置 SPI_I2SCFGR 寄存器的 I2SMOD 位即可 开启 I2S 功能。
IIS引脚：①SD串行数据，用于发送和接收两个时分复用通道数据，映射到MOSI引脚；②WS字选择，IIS左右时钟（LRCK），用于切换左右声道数据，映射到NSS引脚；③CK串行位时钟（BCK），主模式下作为串行时钟输出及从模式下输入，Fck=Fs（采样频率）x2x16（位宽）；④MCK主时钟输出，时钟频率=Fsx256。
数据跟随 LRC 传输的 BCLK 的第二个上升沿时传输 MSB，其他位一直到LSB按顺序传输。传输依赖于字长、BCLK 频率和采样率。
F4对于IIS主时钟的配置：
MCK 输出使能时，fs 频率计算公式如下： fs=I2SxCLK/[256(2I2SDIV+ODD)] Khz，I2SxCLK=(HSE/pllm)*PLLI2SN/PLLI2SR，已知条件HSE=8M，pllm默认为8，可得Fs= (1000xPLLI2SN/PLLI2SR )/[256x(2xI2SDIV+ODD)]。PLL2SN 取值范围：192~432；PLLI2SR 取值范围：2~7；I2SDIV 取值范围：2~255；ODD 取值范围：0/1。
（4）WM8978相关寄存器配置
WM8978在1.5倍的升压级下，上电初始化顺序：
1. Turn on external power supplies. Wait for supply voltage to settle. 2. Mute all analogue outputs. 3. Enable unused output chosen from L/ROUT2, OUT3 or OUT4. If unused output not available, chose one of these outputs not required at power up. 4. Set BUFDCOPEN(专用缓冲器的直流电平转移输出阶段)= 1 and BUFIOEN = 1 in register R1. 设置模拟放大器 5. Set SPKBOOST = 1 in register R49. (1 = speaker gain = +1.5; DC = 1.5 x AVDD / 2) 6. Set VMIDSEL[1:0] to required value in register R1(电流消耗最小化，使能锁相环). Wait for the VMID supply to settle. 7. Set L/RMIXEN = 1 and DACENL/R = 1 in register R3. 使能左右声道混合器 8. Set BIASEN = 1 in register R1.模拟放大器偏置控制 9. Set L/ROUT2EN = 1 in register R3. 使能声道输出 10. Enable other mixers as required. 11. Enable other outputs as required. 12. Set remaining registers. 配置其他剩余寄存器
寄存器相关应用配置总结：
| R0寄存器（00H） | 控制 WM8978 的软复位，写任意值到该寄存器地址 |
|---|---|
| R1寄存器（01H） | 设置 BIASEN（bit3），模拟放大器打开 |
| R2寄存器（02H） | 设置 ROUT1EN(bit8)，LOUT1EN(bit7)和 SLEEP(bit6)使能耳机输出 |
| R3寄存器（03H） | 设置 LOUT2EN(bit6)，ROUT2EN(bit5)，RMIXER(bit3)等使能左右声道混合器 |
| R3寄存器（04H） | 设置 WL(bit6:5)和 FMT(bit4:3)，IIS飞利浦模式 |
| R6寄存器（06H） | 设置0，即 MCLK 和 BCLK 都由外部提供 |
| R10寄存器（0AH） | 设置 SOFTMUTE(bit6)和 DACOSR128(bit3)等，配置SNR，关闭软件静音 |
| R43寄存器（2BH） | 设置 INVROUT2 为 1 即可，反转 ROUT2 输出，优化驱动喇叭 |
| R49寄存器（31H） | 设置 SPKBOOST(bit2)和 TSDEN(bit1),配置喇叭增益 |
| R50（32H）和 R51（33H） | 配置左右DAC接入左右声道混合器 |
| R52（34H）和 R53（35H） | 更新设置耳机音量 |
| R54（36H）和 R55（37H） | 更新设置喇叭音量 |
