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第四十章 FM收发实验 ALIENTEK战舰STM32开发板上板载了一颗FM收发芯片：RDA5820。该芯片不但可以用来做FM接收，实现收音机功能，还可以用来做FM发射，实现电台的功能。本章，我们将使用STM32驱动RDA5820，实现FM接收和FM发射两个功能。本章分为如下几个部分： 40.1 RDA5820简介 40.2 硬件设计 40.3 软件设计 40.4 下载验证 40.1 RDA5820简介 RDA5820是北京锐迪科推出的一款集成度非常高的立体声FM收发芯片。该芯片具有以下特点： l FM发射和接收一体 l 支持65Mhz~115Mhz的全球FM接收频段，收发天线共用。 l 支持IIC/SPI接口 l 支持32.768K晶振 l 数字音量及自动AGC控制 l 支持立体声/单声道切换，带软件静音功能 l 支持I2S接口（输入/输出） l 内置LDO，使用电压范围宽（2.7~5.5V） l 高功率32欧负载音频输出、可直接驱动耳机 l 集成度高、功耗低、尺寸小（4mm*4mm QFN封装）、应用简单 RDA5820应用范围很宽，在很多手机、MP3、MP4甚至平板电脑上都有应用。RDA5820的引脚图如图40.1.1所示：图40.1.1 RDA5820引脚图 RDA5820支持2种通信模式，SPI和IIC，在战舰STM32开发板上面，使用的是RDA5820的IIC模式。通过将图40.1.1的MODE脚接GND，RDA5820即进入IIC模式，此时SCLK充当IIC的SCL，SDIO充当IIC的SDA。RDA5820的IIC地址为0X11（不包含最低位），对应读为0X23，写为0X20。模式设置 RDA5820的模式设置通过40H（寄存器地址0X40）寄存器的CHIP_FUNC 位来设置，RDA5820可以工作在RX模式、TX模式、PA模式和DAC模式等，本章我们只介绍RX模式和TX模式。通过设置CHIP_FUNC =0即可定义当前工作模式为FM接收模式。在该模式下，我们即可实现FM收音机功能。通过设置CHIP_FUNC =1即可定义当前工作模式为FM发送模式。在该模式下，我们即可实现FM电台的功能。频点设置软件可以通过配置03H（寄存器地址0X30）寄存器来选择FM频道。搜台（Seek）的步进长度（100KHz、200KHz或50KHz）由SPACE 来选择，频道由CHAN 来选择，频率范围（76MHz~91MHz、87MHz~108MHz或76MHz~108MHz 或用户自定义65MHz~115MHz 范围内频段）由BAND 来选择。自定义的频段由寄存器53H（chan_bottom）和54H（chan_top）来设置，单位为100KHz，即定义65MHz~76MHz，可设置BAND =3（用户自定义频段），并且设置chan_bottom=0x028A，chan_top=0x02f8。频点计算方法如下（该公式也适用于FM频点的读取）： FMfreq=SPACE*CHAN+FMBTM 其中FMfreq即我们需要的FM频率（Mhz），SPACE为我们设置的步进长度（Khz），CHAN是我们设置的频点值，FMBTM则是我们在BAND里面所选频段的最低频率，当BAND=0的实惠，FMBTM=87Mhz；BAND=1的时候，FMBTM=76Mhz；BAND=2的时候，FMBTM=CHAN_BOTTOM*0.1Mhz。例如，我们要设置FM频率为93.0Mhz，假设BAND=0，SPACE=100Khz。那么我们只需要设置CHAN=60即可。频点设置部分，FM接收和FM发送是共用的，对两者都适用。关于RDA5820，我们就介绍到这，详细的使用说明，请大家参考《RDA5820编程指南》和RDA5820的数据手册。 40.2 硬件设计本章实验功能简介：开机默认设置FM为接收模式，设置接收频率为93.6Mhz，我们插上耳机就能听到该频率的电台。通过KEY0和KEY2，我们可以调节FM频率（发送/接收），在FM接收模式下，KEY1用于自动搜台，在FM发送模式下，KEY1无效。通过WK_UP按键切换RDA5820的工作模式（FM发送/FM接收）。在FM发送模式下，我们可以通过在多功能端口（P3）的AIN排针上面输入音频信号，就可以在收音机里面听到该音频。同时用DS0提示程序正在运行。所要用到的硬件资源如下： 1）指示灯DS0 2） KEY0、KEY1、KEY2和WK_UP等四个按键 3） TFTLCD模块 4）串口（USMART使用） 5） RDA5820 6） 74HC4052 7） TDA1308 前面4个我们就不介绍了，RDA5820与STM32的连接电路如图40.2.1所示：图40.2.1 RDA5820与STM32的连接图这里RDA5820和之前介绍的24C02共用IIC总线，他们都是接在STM32的PB10和PB11两个脚上，上图中OUTL和OUTR接在RDA5820的LIN和RIN，OUTR和OUTL是来自音频选择器（74HC4052）的输出端，作为FM发送时的音源输入。另外RADIO_L和RADIO_R则是FM收音的音频输出，他们接在音频选择器的一对输入上面。音频选择器（74HC4052）和耳机驱动（TDA1308）的连接电路如图40.2.2所示：图40.2.2 音频选择器与耳机驱动连接电路图战舰STM32开发板选择74HC4052来做音频选择器，74HC4052是一个4-2模拟选择器，可以实现4组立体声音源的切换，战舰STM32开发板有3路音源输出：FM收音机、MP3（VS1053）输出、PWM DAC输出，我们通过74HC4052实现这3路音源的切换。图中ASEL_A和ASEL_B是其控制信号，分别连接在STM32的PD7和PB7上，用于控制音源切换。OUTL和OUTR是74HC4052的输出端，被分为两路，一路接到FM发射的音频输入端，另外一路接到耳机驱动的输入端（A_OUTR和A_OUTL）。 TDA1308是一款性能十分优异（秒杀TDA2822、TDA7050等）的AB类数字音频专用耳放IC，战舰STM32搭载这颗耳机驱动，其MP3播放的音质可以打败市面上很多中低端MP3播放器。A_OUTR和A_OUTL是来自74HC4052的输出信号，作为TDA1308的输入端，经过TDA1308驱动后，输出到耳机插座。硬件上，我们不需要做其他变动，只需找个耳机插到开发板的耳机插口，将开发板板载的天线拉出来，然后下载本章的实验例程，就可以听广播了。 40.3 软件设计打开上一章的工程，首先在HARDWARE文件夹下新建RDA5820和AUDIOSEL两个文件夹。在RDA5820文件夹下新建rda5820.c和rda5820.h两个文件。然后，在AUDIOSEL文件夹里面新建audiosel.c和audiosel.h两个文件。并将这个两个文件夹加入头文件包含路径。打rda5820.c，输入如下代码： #include "rda5820.h" #include "delay.h" //初始化 //0,初始化成功; //其他,初始化失败. u8 RDA5820_Init(void) { u16 id; IIC_Init(); //初始化IIC口 id=RDA5820_RD_Reg(RDA5820_R00); //读取ID =0X5805 if(id==0X5805) //读取ID正确 { RDA5820_WR_Reg(RDA5820_R02,0x0002); //软复位 delay_ms(50); RDA5820_WR_Reg(RDA5820_R02,0xC001); //立体声,上电 delay_ms(600); //等待时钟稳定 RDA5820_WR_Reg(RDA5820_R05,0X884F); //搜索强度8,LNAN,1.8mA,VOL最大 RDA5820_WR_Reg(0X07,0X7800); RDA5820_WR_Reg(0X13,0X0008); RDA5820_WR_Reg(0X15,0x1420); //VCO设置 0x17A0/0x1420 RDA5820_WR_Reg(0X16,0XC000); RDA5820_WR_Reg(0X1C,0X3126); RDA5820_WR_Reg(0X22,0X9C24); //fm_true RDA5820_WR_Reg(0X47,0XF660) ; //tx rds }else return 1;//初始化失败 return 0; } //写RDA5820寄存器 void RDA5820_WR_Reg(u8 addr,u16 val) { IIC_Start(); IIC_Send_Byte(RDA5820_WRITE); IIC_Wait_Ack(); //发送写命令 IIC_Send_Byte(addr); IIC_Wait_Ack(); //发送地址 IIC_Send_Byte(val8); IIC_Wait_Ack(); //发送高字节 IIC_Send_Byte(val0XFF); IIC_Wait_Ack(); //发送低字节 IIC_Stop(); //产生一个停止条件 } //读RDA5820寄存器 u16 RDA5820_RD_Reg(u8 addr) { u16 res; IIC_Start(); IIC_Send_Byte(RDA5820_WRITE); IIC_Wait_Ack(); //发送写命令 IIC_Send_Byte(addr); IIC_Wait_Ack(); //发送地址 IIC_Start(); IIC_Send_Byte(RDA5820_READ); IIC_Wait_Ack(); //发送读命令 res=IIC_Read_Byte(1); //读高字节,发送ACK res=8; res|=IIC_Read_Byte(0); //读低字节,发送NACK IIC_Stop(); //产生一个停止条件 return res; //返回读到的数据 } //设置RDA5820为RX模式 void RDA5820_RX_Mode(void) { u16 temp; temp=RDA5820_RD_Reg(0X40); //读取0X40的内容 temp=0xfff0; //RX 模式 RDA5820_WR_Reg(0X40,temp) ; //FM RX模式 } //设置RDA5820为TX模式 void RDA5820_TX_Mode(void) { u16 temp; temp=RDA5820_RD_Reg(0X40); //读取0X40的内容 temp=0xfff0; temp|=0x0001; //TX 模式 RDA5820_WR_Reg(0X40,temp) ; //FM TM 模式 } //得到信号强度 //返回值范围:0~127 u8 RDA5820_Rssi_Get(void) { u16 temp; temp=RDA5820_RD_Reg(0X0B); //读取0X0B的内容 return temp9; //返回信号强度 } //设置音量ok //vol:0~15; void RDA5820_Vol_Set(u8 vol) { u16 temp; temp=RDA5820_RD_Reg(0X05); //读取0X05的内容 temp=0XFFF0; temp|=vol0X0F; RDA5820_WR_Reg(0X05,temp) ; //设置音量 } //静音设置 //mute:0,不静音;1,静音 void RDA5820_Mute_Set(u8 mute) { u16 temp; temp=RDA5820_RD_Reg(0X02); //读取0X02的内容 if(mute)temp|=114; else temp=~(114); RDA5820_WR_Reg(0X02,temp) ; //设置MUTE } //设置灵敏度 //rssi:0~127; void RDA5820_Rssi_Set(u8 rssi) { u16 temp; temp=RDA5820_RD_Reg(0X05); //读取0X05的内容 temp=0X80FF; temp|=(u16)rssi8; RDA5820_WR_Reg(0X05,temp) ; //设置RSSI } //设置TX发送功率 //gain:0~63 void RDA5820_TxPAG_Set(u8 gain) { u16 temp; temp=RDA5820_RD_Reg(0X42); //读取0X42的内容 temp=0XFFC0; temp|=gain; //GAIN RDA5820_WR_Reg(0X42,temp) ; //设置PA的功率 } //设置TX 输入信号增益 //gain:0~7 void RDA5820_TxPGA_Set(u8 gain) { u16 temp; temp=RDA5820_RD_Reg(0X42); //读取0X42的内容 temp=0XF8FF; temp|=gain8; //GAIN RDA5820_WR_Reg(0X42,temp) ; //设置PGA } //设置RDA5820的工作频段 //band:0,87~108Mhz;1,76~91Mhz;2,76~108Mhz;3,用户自定义(53H~54H) void RDA5820_Band_Set(u8 band) { u16 temp; temp=RDA5820_RD_Reg(0X03); //读取0X03的内容 temp=0XFFF3; temp|=band2; RDA5820_WR_Reg(0X03,temp) ; //设置BAND } //设置RDA5820的步进频率 //band:0,100Khz;1,200Khz;3,50Khz;3,保留 void RDA5820_Space_Set(u8 spc) { u16 temp; temp=RDA5820_RD_Reg(0X03); //读取0X03的内容 temp=0XFFFC; temp|=spc; RDA5820_WR_Reg(0X03,temp) ; //设置BAND } 非常抱歉，由于编辑器篇幅所限，剩下内容，请看附件。

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