STM32F411 BlackPill USB Speaker（９）まとめ

１．追加変更コード一覧
　main.h と main.c に書いたメインシーケンス処理コードを別ファイルにしてまとめる

dir	File	Function	内容
Core	usbd_sp.h	ー	追加定数等定義
	usbd_sp.c	usbd_sp_iso()	メインシーケンス
	main.h	ー	定数定義 include
	main.c	ー	メインシーケンス呼び出し
	stm32f4xx_it.c	TIM1_UP_TIM10_IRQHandler()	サンプリングクロック同期 TransferComplete_CallBack_FS();
		TIM1_CC_IRQHandler()	HalfTransfer_CallBack_FS();
		OTG_FS_IRQHandler	サンプリングクロック同期
Middlewares	usbd_audio.c	USBD_AUDIO_IsoOutIncomplete()	USB接続ダウン復旧
USB_DEVICE	usbd_audio_if.c	AUDIO_AudioCmd_FS()	再生イベントとデータハンドリング

２．結果と課題
１）結果
・シンクロナス転送でのデータ受取実装完了
　STM32CubeIDE(MX)のUSB audio Middlewaresに僅かな追加で実装できる
　ただし追加コードに関する情報は少ない

２）課題
・アイソクロナス転送実装
・USBマイクコード実装

３．USER CODE ファイル
１）<usbd_audio>_if.c  AUDIO_AudioCmd_FS()
　（７）メインシーケンス に記載

２）<usbd_audio.c>  USBD_AUDIO_IsoOutIncomplete()
　（５）USB接続ダウン対策 に記載

３）<stm32f4xx_it.c>
　（８）同期 に記載

４）<main.c>　関数追記

 /* USER CODE BEGIN WHILE */
  usbd_sp_iso();

５）<main.h>　#include追記

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "usbd_sp.h

６）<usbd_sp.h>　新設
　USBD_AUDIO_FREQ はコンパイルエラーが出たので#ifndef を付けています

/**
  Project Name:
    STM160_USB_SP

  File Name:
    usbd_sp.h

  Description:
    USB speaker with isochronous transfer
    Generation Information :
        Device			:  STM32F411CEU6
        Version			:  160
        Created on		: 2023/11/25
*/
/**
Copyright (c) 2023 luke24e-hbid

This software is released under the MIT License.
http://opensource.org/licenses/mit-license.php
*/

#ifndef INC_USBD_SP_H_
#define INC_USBD_SP_H_

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
#include "main.h"

/* Private defines -----------------------------------------------------------*/
#define SYSTEM_FREQ			96000000U
#ifndef USBD_AUDIO_FREQ
/* AUDIO Class Config */
#define USBD_AUDIO_FREQ                               48000U
#endif /* USBD_AUDIO_FREQ */
#define TIM2_P_BASE			((uint32_t)(SYSTEM_FREQ / USBD_AUDIO_FREQ))
#define TIM1_P_BASE			((uint16_t)(AUDIO_TOTAL_BUF_SIZE / 4))
#define AUDIO_DMA_BUF_SIZE	((uint16_t)(AUDIO_TOTAL_BUF_SIZE / 4 * 2))

#endif /* INC_USBD_SP_H_ */

/* Function prototype declaration ------------------------------------------*/
void usbd_sp(void);

７）<usbd_sp.c>　新設
　LED        再生中点灯
　KEY SW        ONでUSBソフトリセット

/**
  Project Name:
    STM160_USB_SP

  File Name:
    usbd_sp.c

  Description:
    USB speaker with isochronous transfer
    Generation Information :
        Device			:  STM32F411CEU6
        Version			:  160
        Created on		: 2023/11/25
*/
/**
Copyright (c) 2023 luke24e-hbid

This software is released under the MIT License.
http://opensource.org/licenses/mit-license.php
*/

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
#include "usbd_sp.h"
#include "usb_device.h"
#include "usbd_audio.h"

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
extern TIM_HandleTypeDef htim1;
extern TIM_HandleTypeDef htim2;
extern DMA_HandleTypeDef hdma_tim2_ch1;

typedef enum {
SEQ_START,
SEQ_PLAY,
SEQ_PAUSE,
} SEQ_MAIN;
// USB Soft Reset code:output L to USB D+
#define RESTART_USB 	do{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {GPIO_PIN_12, GPIO_MODE_OUTPUT_PP};\
	HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);\
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_12, GPIO_PIN_RESET);}while(0)

extern USBD_HandleTypeDef hUsbDeviceFS;		// USBD Handle <usb_device.c> <usbd_audio.c>

// AUDIO_AudioCmd_FS() <usbd_audio.c>
uint8_t		*g_audio_buf;			// Pointer to buffer of data to be sent
uint32_t   	g_size;					// Number of data to be sent (in bytes)
uint8_t    	g_cmd = 0;				// Audio cmd

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/

void usbd_sp(void)	{
	  USBD_AUDIO_HandleTypeDef *haudio;		// USBD AUDIO Handle <usbd_audio.c>
	  SEQ_MAIN	seq_m = SEQ_START;			// Main Sequence number
	  uint32_t	cnt_pwm_p = 0;				// PMW DAC buffer pointer
	  uint32_t	pwm_buf[AUDIO_DMA_BUF_SIZE];	// PWM DAC data buffer

	  typedef union {
		  int16_t i16t;
	      uint8_t u8t[2];
	  } U8T2I16T;
	  U8T2I16T	dec;		// audio data decode union
	  int32_t	dp32[2];	// audio data int [0]:L ch, [1]:R ch
	  uint32_t	dpout;		// PWM DAC data 1000+/-1000(about)

	  __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, TIM1_P_BASE/2- 1);
	  __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim1, TIM_IT_CC1);
	  ////////////////
	  HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin,GPIO_PIN_SET);
	  HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin,GPIO_PIN_SET);
	  ///////////////

	  while (1)
	  {
		  // USB Soft Reset due to USB_OTG_DOEPINT_EPDISD or SW-ON
		  if(HAL_GPIO_ReadPin (SW0_GPIO_Port, SW0_Pin) == 0)	{
			  ////////////////
			  HAL_GPIO_WritePin(LED2_GPIO_Port, LED2_Pin,GPIO_PIN_RESET);
			  ///////////////
			  RESTART_USB;					// output L to USB D+
			  HAL_Delay(12);				// wait > 10msec
			  HAL_NVIC_SystemReset();		// STM32F Reset code
		  }
		  switch(seq_m)	{
		  	  case SEQ_START:	// Play Start
		  		  if((g_cmd & AUDIO_CMD_START) == AUDIO_CMD_START)	{
		  			  // START audio
		  			  g_cmd &= ~((uint8_t)AUDIO_CMD_START);
		  			  __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim2, TIM2_P_BASE - 1);
		  			  __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim1, TIM1_P_BASE - 1);
		  			  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim1);
		  			  HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_2);
		  			  HAL_TIM_PWM_Start_DMA(&htim2, TIM_CHANNEL_1, (uint32_t*)pwm_buf, AUDIO_DMA_BUF_SIZE);
		  			  cnt_pwm_p = AUDIO_DMA_BUF_SIZE / 4;
		  			  USBD_HandleTypeDef *pdev = &hUsbDeviceFS;
		  			  haudio = (USBD_AUDIO_HandleTypeDef *)pdev->pClassDataCmsit[pdev->classId];
		  			  seq_m = SEQ_PLAY;
		  			  //////////////
		  			  HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin,GPIO_PIN_RESET);
		  			  //////////////
		  		  }
		  		  break;
		  	  case SEQ_PLAY:	// Play
		  		  if((g_cmd & AUDIO_CMD_PLAY) == AUDIO_CMD_PLAY)	{
		  			  // convert PLAY data
		  			  g_cmd &= ~((uint8_t)AUDIO_CMD_PLAY);
		  			  for(uint32_t i = 0; i < g_size * 2; i += 4)	{
		  				  for(uint32_t j = 0; j < 2; j ++)	{
		  					  dec.u8t[0] = g_audio_buf[i + j * 2];
		  					  dec.u8t[1] = g_audio_buf[i + 1 + j * 2];
		  					  dp32[j] = (int32_t)dec.i16t;
		  				  }
		  				  dpout = (dp32[0] + dp32[1])/2 + 0x8000;	// Rch + Lch Monaural
		  				  pwm_buf[cnt_pwm_p ++] = ((uint32_t)dpout * TIM2_P_BASE) / 0x10000;
		  				  if(cnt_pwm_p >= AUDIO_DMA_BUF_SIZE)	cnt_pwm_p = 0;
		  			  }
	  				  // Update TIM1 to synchronize the number of audio data
	  				  __HAL_TIM_SET_AUTORELOAD(&htim1, g_size / 2 -1);
		  		  }
		  		  if(haudio->alt_setting == 0U)	{	// ? PAUSE
		  			  seq_m = SEQ_PAUSE;
		  			  //////////////
		  			  HAL_GPIO_WritePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin,GPIO_PIN_SET);
		  			  //////////////
		  		  }
		  		  break;
		  	  case SEQ_PAUSE:	// Pause
		  		if(haudio->alt_setting != 0U)	{	// ? REPLAY
		  			// Restart DAC
		  			while(__HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_tim2_ch1) > 7);
		  			HAL_TIM_PWM_Stop_DMA(&htim2, TIM_CHANNEL_1);
		  			HAL_TIM_Base_Stop(&htim2);
		  			HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim1);
		  			__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, 0);
		  			__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim1, 0);
		  			// Restart USBD Outdata
		  			haudio->offset = AUDIO_OFFSET_UNKNOWN;
		  			haudio->rd_enable = 0U;
		  			haudio->rd_ptr = 0U;
		  			haudio->wr_ptr = 0U;

		  			seq_m = SEQ_START;
		  		}
		  		break;
		  }
	  }
}

おしまい