/*---------------------------------------------------------------------------* Project: TwlSDK - library - twlmic File: twl_mic_api.c Copyright 2007 Nintendo. All rights reserved. These coded instructions, statements, and computer programs contain proprietary information of Nintendo of America Inc. and/or Nintendo Company Ltd., and are protected by Federal copyright law. They may not be disclosed to third parties or copied or duplicated in any form, in whole or in part, without the prior written consent of Nintendo. $Log: $ $NoKeywords: $ *---------------------------------------------------------------------------*/ /*---------------------------------------------------------------------------* 現在未実装の機能として以下の2つがあります。 　・Auto Gain Control (ゲイン自動調節機能） 　・IIR Filter (音声入出力フィルタ : High/Low Pass Filter など） 　但し、これらの機能は CODEC のセカンドソース品でも互換性を保てるか 　どうか確認がとれていないため、ボツる可能性もあります。 ----------------------------------------------------------------------------*/ /*---------------------------------------------------------------------------* ≪TWLにおけるマイクデータの拾い方≫ 現在は FIFO Half DMA起動方式 を実装。 ★★ FIFO Half DMA起動方式 ★★ ブロック転送サイズ　　：８ワード インターバル　　　　　：０ 転送ワード　　　　　　：８ワード 総転送ワード　　　　　：バッファサイズ コンティニュアスモード：ＯＦＦ ＜解説＞ FIFOに半分データが溜まる度にDMA起動要求がかかり ８ワード転送される。 バッファサイズ分の転送が完了後に割り込みがかかるので そこでDMAを再設定。 ＜メリット＞ ・FIFOとDMAのタイミングがきっちりと合う。 ・色々な周波数に対応しやすい。 ＜デメリット＞ ・DMAがどこまで進んだか分からないためMIC_GetLastSamplingAddress 　で正確なアドレスが取れない。チックを使用して大体の位置を 　予測することは可能。 ★★ インターバル方式 ★★ ブロック転送サイズ　　：８ワード インターバル　　　　　：適切値 転送ワード　　　　　　：バッファサイズ 総転送ワード　　　　　：バッファサイズ コンティニュアスモード：ＯＮ ＜解説＞ 周波数からFIFOにデータが溜まるタイミングを逆算し、 インターバルを使って見込みでブロックDMAを実行する。 すこしずつDMAとFIFOのタイミングがずれていく可能性 があるが、バッファサイズ転送毎に再同期が可能。 ＜メリット＞ ・DMAの再設定が必要ない ＜デメリット＞ ・他のDMAによりFIFOとのタイミングがずれていく可能性がある。 ・そのため大きなバッファサイズには向かない ・DMAがどこまで進んだか分からないためMIC_GetLastSamplingAddress 　で正確なアドレスが取れない。チックを使用して大体の位置を 　予測することは可能。 ★★ 割り込み頻発方式 ★★ ＜解説＞ FIFOにデータが半分溜まる度にMIC割り込みを発生させ FIFOからCPUで８ワード取得する。 ＜メリット＞ ・バッファのどの位置まで進んだかを正確に把握可能。 　MIC_GetLastSamplingAddressで正確なアドレスを返すことができる。 ＜デメリット＞ ・頻繁に割り込みが発生する。といってもその頻度はDS時代の1/16になる。 ・そもそもMIC_GetLastSamplingAddressに有用性がないならこの方式はありえない。 ----------------------------------------------------------------------------*/ #include #include #include #include /*---------------------------------------------------------------------------* マクロ定義 *---------------------------------------------------------------------------*/ #define TWL_MIC_TICK_INIT_VALUE 0 /*---------------------------------------------------------------------------* 静的変数定義 *---------------------------------------------------------------------------*/ static TWLMICParam sMicParam; // パラメータ保存用 static OSTick sMicTickStart; // サンプリング開始時Tick static OSTick sMicTickStop; // サンプリング停止時Tick /*---------------------------------------------------------------------------* 内部関数定義 *---------------------------------------------------------------------------*/ static void TWL_MICi_ExDmaRecvAsync( u32 dmaNo, void *dest, u32 size ); static void TWL_MICi_ExDmaInterruptHandler( void ); static void TWL_MICi_FifoInterruptHandler( void ); /*---------------------------------------------------------------------------* Name: TWL_MIC_DoSampling Description: 単発（16bit）のサンプリングを行います。 Arguments: buffer : サンプリング結果を格納するバッファ Returns: None *---------------------------------------------------------------------------*/ void TWL_MIC_DoSampling( u16* buffer ) { u32 word; const u32 WAIT_MAX = 100; u32 i; // 引数チェック SDK_NULL_ASSERT( buffer ); // サウンド & I2S 回路ON SND_Enable(); // モノラルサンプリングスタート reg_SND_MICCNT = REG_SND_MICCNT_FIFO_CLR_MASK; reg_SND_MICCNT = (u16)(REG_SND_MICCNT_E_MASK | REG_SND_MICCNT_NR_MASK | MIC_INTR_DISABLE | MIC_SMP_ALL ); // データが2個以上入るのを待つ for (i=0;i= MI_EXDMA_CH_MIN && param.dmaNo <= MI_EXDMA_CH_MAX ); SDK_NULL_ASSERT( param.buffer ); // DMA停止 TWL_MIC_StopAutoSampling(); // 割り込み禁止 enabled = OS_DisableInterrupts(); // サウンド & I2S 回路ON SND_Enable(); // DMA設定 TWL_MICi_ExDmaRecvAsync( param.dmaNo, param.buffer, param.size ); // DMA割り込みの設定 ch = (u32)param.dmaNo - MI_EXDMA_CH_MIN; OS_SetIrqFunction( OS_IE_DMA4 << ch, TWL_MICi_ExDmaInterruptHandler ); reg_OS_IF = (OS_IE_DMA4 << ch); reg_OS_IE |= (OS_IE_DMA4 << ch); // マイクFIFO割り込みの設定 OS_SetIrqFunction( OS_IE_MIC, TWL_MICi_FifoInterruptHandler ); reg_OS_IF2 = (OS_IE_MIC >> 32); reg_OS_IE2 |= (OS_IE_MIC >> 32); // スタートTick設定 sMicTickStart = OS_GetTick(); // ストップTickクリア sMicTickStop = TWL_MIC_TICK_INIT_VALUE; // モノラルサンプリングスタート reg_SND_MICCNT = REG_SND_MICCNT_FIFO_CLR_MASK; // reg_SND_MICCNT = (u16)( REG_SND_MICCNT_E_MASK | // REG_SND_MICCNT_NR_MASK | // MIC_INTR_OVERFLOW | // FIFO破綻で割り込み発生 param.frequency ); // パラメータ保存 sMicParam = param; // 割り込み復帰 (void)OS_RestoreInterrupts(enabled); } /*---------------------------------------------------------------------------* Name: TWL_MIC_StopAutoSampling Description: オートサンプリングを停止します。 Arguments: None Returns: None *---------------------------------------------------------------------------*/ void TWL_MIC_StopAutoSampling( void ) { OSIntrMode enabled = OS_DisableInterrupts(); u32 dmaNo = sMicParam.dmaNo; // ストップTick設定 sMicTickStop = OS_GetTick(); // マイク停止 reg_SND_MICCNT &= ~REG_SND_MICCNT_E_MASK; // マイクFIFO割り込み禁止 reg_OS_IE2 &= ~(OS_IE_MIC >> 32); reg_OS_IF2 = (OS_IE_MIC >> 32); if ( MI_EXDMA_CH_MIN <= dmaNo && dmaNo <= MI_EXDMA_CH_MAX ) { u32 ch = dmaNo - MI_EXDMA_CH_MIN; // DMA停止 MIi_StopExDma( dmaNo ); // DMA割り込み禁止 reg_OS_IE &= ~(OS_IE_DMA4 << ch); reg_OS_IF = (OS_IE_DMA4 << ch); } (void)OS_RestoreInterrupts(enabled); } /*---------------------------------------------------------------------------* Name: TWL_MIC_GetLastSamplingAddress Description: 最新サンプリングデータの格納アドレスを返します。 マイクFIFOからのデータ取得にはDMAを用いますが、 DMAが現在どの位置を書き換え中かは知る手段がありません。 そのためサンプリング経過時間より現在の位置を予想します。 Arguments: None Returns: 最新サンプリングデータのアドレス（予想） *---------------------------------------------------------------------------*/ void* TWL_MIC_GetLastSamplingAddress( void ) { void* adress; // 最新データアドレス OSTick past_tick; // 経過チック u32 sampling_count; // 予想サンプリングカウント f32 one_sampling_tick; // サンプリング停止状態 if (sMicTickStop != TWL_MIC_TICK_INIT_VALUE) { past_tick = sMicTickStop - sMicTickStart; } // サンプリング進行状態 else { past_tick = OS_GetTick() - sMicTickStart; } /* サンプリングレート47.61kHzの場合、 システムクロックが33.514MHz で Tickは64分周のタイマカウンタであるため 1サンプリングに必要なチックは 33.514MHz / 47.61kHz / 64 = 10.9988 チック となる FPGAボードではさらに半分にする必要がある */ switch ( I2S_GetSamplingRate() ) { case I2S_SAMPLING_RATE_32730: switch ( sMicParam.frequency ) { case MIC_SMP_ALL: // 32.73 kHz one_sampling_tick = (f32)OS_SYSTEM_CLOCK * 1 / 32730 / 64; break; case MIC_SMP_1_2: // 16.36 kHz one_sampling_tick = (f32)OS_SYSTEM_CLOCK * 2 / 32730 / 64; break; case MIC_SMP_1_3: // 10.91 kHz one_sampling_tick = (f32)OS_SYSTEM_CLOCK * 3 / 32730 / 64; break; case MIC_SMP_1_4: // 8.18 kHz one_sampling_tick = (f32)OS_SYSTEM_CLOCK * 4 / 32730 / 64; break; } break; case I2S_SAMPLING_RATE_47610: switch ( sMicParam.frequency ) { case MIC_SMP_ALL: // 47.61 kHz one_sampling_tick = (f32)OS_SYSTEM_CLOCK * 1 / 47610 / 64; break; case MIC_SMP_1_2: // 23.81 kHz one_sampling_tick = (f32)OS_SYSTEM_CLOCK * 2 / 47610 / 64; break; case MIC_SMP_1_3: // 15.87 kHz one_sampling_tick = (f32)OS_SYSTEM_CLOCK * 3 / 47610 / 64; break; case MIC_SMP_1_4: // 11.90 kHz one_sampling_tick = (f32)OS_SYSTEM_CLOCK * 4 / 47610 / 64; break; } break; } // 現在のサンプリング数を計算 sampling_count = (u32)(past_tick / one_sampling_tick); // サンプリング数よりアドレスを計算 adress = (void*)((u16 *)sMicParam.buffer + sampling_count); return adress; } /*---------------------------------------------------------------------------* Name: TWL_MIC_SetAmpGain Description: TWLモードのマイクゲイン(PGAB)を設定します。 　　　　　　　　PGABはAutoGainControlが無効になっているときのみ有効です。 Arguments: gain : 設定ゲイン（0〜119 = 0〜59.5dB） Returns: None *---------------------------------------------------------------------------*/ void TWL_MIC_SetAmpGain( u8 gain ) { SDK_ASSERT( gain >= 0 && gain <= 119 ); CDC_SetPGAB( gain ); } /*---------------------------------------------------------------------------* Name: TWL_MIC_GetAmpGain Description: TWLモードのマイクゲイン(PGAB)を取得します。 Arguments: None Returns: 設定ゲイン *---------------------------------------------------------------------------*/ u8 TWL_MIC_GetAmpGain( void ) { return CDC_GetPGAB(); } /*---------------------------------------------------------------------------* Name: TWL_MICi_ExDmaRecvAsync Description: receive data with DMA async version Arguments: dmaNo : DMA channel No. buffer : destination address size : size (byte) Returns: None *---------------------------------------------------------------------------*/ static void TWL_MICi_ExDmaRecvAsync( u32 dmaNo, void *buffer, u32 size ) { MIi_ExDmaRecvAsyncCore( dmaNo, // DMA番号 (void*)REG_MIC_FIFO_ADDR, // 転送元アドレス buffer, // 転送先アドレス (u32)size, // 総転送バイト数 (u32)32, // 転送バイト数 MI_EXDMA_BLOCK_32B, // ブロック転送サイズ 0, // インターバル MI_EXDMA_PRESCALER_1, // プリスケール1 MI_EXDMA_CONTINUOUS_OFF, // 非コンティニュアス MI_EXDMA_SRC_RLD_OFF, // Source Reload Don't Care MI_EXDMA_DEST_RLD_OFF, // Destination Reload Off MI_EXDMA_TIMING_MIC ); // マイクFIFOハーフ起動 } /*---------------------------------------------------------------------------* Name: TWL_MICi_ExDmaInterruptHandler Description: interrupt handler Arguments: None Returns: None *---------------------------------------------------------------------------*/ static void TWL_MICi_ExDmaInterruptHandler( void ) { // ループする？ if ( sMicParam.loop ) { // DMAを再設定 TWL_MICi_ExDmaRecvAsync( sMicParam.dmaNo, sMicParam.buffer, sMicParam.size ); // スタートTick再設定 sMicTickStart = OS_GetTick(); } // DMA完了コールバックの呼び出し if ( sMicParam.callback ) { sMicParam.callback( sMicParam.loop ); } } /*---------------------------------------------------------------------------* Name: TWL_MICi_FifoInterruptHandler Description: マイクFIFO破綻時に呼び出される割り込みハンドラ 現在の実装ではFIFOクリア後にサンプリングを再スタート させています。 Arguments: None Returns: None *---------------------------------------------------------------------------*/ static void TWL_MICi_FifoInterruptHandler( void ) { // マイク停止 reg_SND_MICCNT &= ~REG_SND_MICCNT_E_MASK; // マイクFIFOクリア reg_SND_MICCNT = REG_SND_MICCNT_FIFO_CLR_MASK; // モノラルサンプリング再スタート reg_SND_MICCNT = (u16)( REG_SND_MICCNT_E_MASK | REG_SND_MICCNT_NR_MASK | MIC_INTR_OVERFLOW | // FIFO破綻で割り込み発生 sMicParam.frequency ); }