本文介紹了採用飛凌嵌入式FET1052-C核心板快速的實現7.1聲道FLAC播放器。核心板CPU採用i.MX RT1052，具備528MHz的主頻，其Arm Cortex-M7核心支援三個SAIs和SAI1有四個傳輸(TX)資料線，支援7.1環繞聲資料傳輸。CPU的高效能和四線SAI為本方案的實現提供支援。

i.MX RT1052是NXP i.MX RT1050系列跨界處理器中價效比較高的一款，所謂跨界指的是其兼具MPU的高效能和MCU的低功耗與實時性。

1、i.MX RT1052 SAI特性介紹

•具有獨立位時鐘和幀同步的傳送器，支援四條資料線。

•接收器與獨立位時鐘和幀同步，支援四資料線。

•每個資料線支援最大32字的幀大小。

•字大小從8位到32位可程式設計。

•幀的第一個字和其餘字大小分別可配置。

•每個傳輸和接收資料線支援非同步32×32位FIFO。

•支援在FIFO錯誤後自動重啟，無需軟體干預。

•支援將8位和16位資料打包到每個32位FIFO字中。

•支援將多資料線FIFOs組合成單資料線FIFO。

2、FLAC解碼

FLAC（Free Lossless Audio Codec）是一種類似於MP3但無損的音訊格式，這意味著FLAC中的音訊壓縮沒有任何質量損失。

我們所說的FLAC是自由（free）的不僅僅意味著你可以不花錢而得到它。更重要的是FLAC的檔案格式是對公眾完全開放的，你可以以任何目的使用它（FLAC 專案只FLAC保留維護 FLAC 格式規格和確認相容特性的權利），FLAC的檔案格式和編碼/解碼的實現方式都不受任何已知專利的限制。還有，所有的原始碼都在開放原始碼的授權方式下可以得到。它是第一個真正開放和免費無損音訊格式。

八個頻道分配是:前左、前右、前中、LFE、後左、後右、左、右。

FLAC在i.MX RT1052上的解碼完全是通過軟體實現的。

3、方案實現

 3.1硬體實現原理

圖1  7.1聲道系統架構

RT1052核心板從SD卡和USB解碼FLAC檔案並將資料傳輸到SAI1, SAI1有四條傳輸資料線(一條資料線包含兩個資料通道)。然後，Codec晶片CS42448 獲取4個數據線和時鐘來處理資料並使用DACs向後級功放傳輸8個聲道的模擬音訊訊號。

筆者帶著大家來熟悉使用PINMUX表選擇核心板上的引腳，用於製作原理圖。

首先開啟“**_PINMUX.xlsx”檔案，表頭中Pin Name是引腳的名稱，用這個名字可以從i.MX RT1052 CPU手冊中找到關於引腳的詳細說明；Coords是CPU的球號座標；Alt0~7是引腳的8種功能描述。

那麼我們以本文中最關鍵的SAI1功能做示例，從表中可以找到支援4個數據線的SAI1，如下圖2：

圖2

根據這些CPU球號，就可以在飛凌提供的OK1052-C底板原理圖中找到這些引腳在底板聯結器上的位置（如圖3），不過可以發現，這幾個引腳已經被QSPI所佔用，而QSPI在核心板上用做了QSPI的ROM，所以不建議使用這幾個引腳了。

圖3

換一組其它引腳，可以找到另外一組支援4 TX線的SAI1引腳，如下圖：

圖4

同樣的方法，可以在OK1052-C底板原理圖中找到引腳所在位置，通過圖5可以看出，目前飛凌預設配置的是LCD的功能，但是本方案用不到LCD，可以將其用於SAI1的。

圖5

按照表格中引腳功能名稱，修改原理圖示號如下：

圖6

其它引腳的配置也是同樣的方法，如果所用功能和飛凌OK1052-C底板一致的，可以不修改其功能引腳位置，這樣也便於程式的修改、開發。

3.2軟體實現流程

S1、CPU、功能引腳和時鐘初始化，如USDHC、USB、IIC和SAI。

S2、看門狗初始化，以防止程式錯誤。

S3、使用IIC實現CS42448編解碼器的初始化和配置。

S4、建立和初始化一個新的FLAC流解碼器。

S5、檢測FLAC檔案的資訊以配置SAI TX。

S6、解碼過程中的音訊回放。

S7、當一個音訊檔案結束，下一個檔案開始(到步驟4)。如果SD卡上的所有檔案都播放完成後，從頭播放音訊。

4、附件說明

4.1：《Sch》資料夾，參考原理圖原始檔。

4.2：《CDB42448_DB2.pdf》CS42448評估板參考手冊

4.3：《CS42448_F5.pdf》CS42448晶片手冊

4.4：《FET1052-C&FLAC7.1player_PINMUX.xlsx》FET1052-C核心板引腳配置表