F4探索板触摸彩屏播放器资料总结:U盘播放DSD/WAV/FLAC,输出SDIF/I2S/SPDIF/耳机

JiangWZ

发本帖的目的是总结以下这个帖子:

http://bbs.hifidiy.net/thread-863170-1-1.html

若需要下载无显示屏的播放固件请到以上帖子的一楼.

若需要最新的触摸彩屏固件的朋友请提供QQ号联系以便发给您, 因为需要反馈芯片系列号给固件授权,
请提供QQ号而不是邮箱. (这个版本固件体积有几个兆字节, 无法上传到这儿)

原先使用的4寸液晶彩屏质量欠佳而后来更改为RA8875驱动的800x480的5寸或7寸触摸彩屏, 这导致有些
朋友只看了原帖子前面部分却没看完后面的部分就去购买原先的4寸彩屏而无法使用一些新开放的功能
(因为不再对原先的4寸彩屏进行程序维护更新). 故而发这个帖子作一个最新版本的总结.

有兴趣想要玩这个播放器的朋友请自行到淘宝搜索购买STM32F407Discovery探索板和自带字库的RA8875
的800x480触摸彩屏以及一些配件如USB转换线, 遥控器, 红外接收管等等. 购买触摸彩屏时请确认排针
接口定义和内部电路能够兼容否则无法使用. 若不要彩屏的话只需到网上搜索和购买一个不到100元的
STM32F407Discovery探索板就可以下载无显示屏的固件开始开始玩儿和体验这个播放器的基本功能了.
这儿先说清楚本人并没有这些板子供出售, 请别反复的问是否有板子出售.

若遇到固件下载或接线的问题, 请耐心的去看完以上的原帖子, 里面有一些朋友所遇到过的问题和解决
方案, 制作心得等等资料, 祝大家享受其过程和玩的顺利开心.

以下是探索板播放器的功能:

音频文件载体:   U盘/USB硬盘/插在USB读卡器的SD卡或TF卡, 需格式化为 FAT32, 最大容量2TB

音频文件存放:   一个盘可存放最多98901首曲目. 曲目长度最多63个汉字或127个ASCII
                      最多存放999个专辑, 每个专辑最多99首曲子,名字长度最多63个汉字或127个ASCII

cue 文件支持:    播放整轨文件时加上相应的cue文件后可以自由选择某首曲子来播放.

选曲方法:         专辑/曲子目录菜单, 触摸屏直接点击专辑/曲子名
                      下一首曲子
                      上一首曲子
                      下一个专辑
                      上一个专辑

快进/快退:        触摸屏直接点击播放时间进度条的任何位置改变播放时间点. (包括播放cue文件时)

音量控制:         触摸屏直接点击音量条改变板载耳机输出音量.

可播放音源格式:  DSD  DSD64, 读卡速度>800KB/S方可顺畅播放. (需外接DSD解码器, 板载解码芯片
                        不支持DSD所以耳机无输出)         
               
                        WAV  16位, 24位, pcm32位 和浮点32位, 标准PCM格式, 微软PCM延伸格式,
                        一些其他PCM格式.

                        FLAC 16位和24位, 零级至八级压缩率.

DSD播放格式:     DFF  2.824MHz

I2S播放格式:       WAV  44.1K/16, 48K/16, 88.2K/16, 96K/16, 192K/16
                        44.1K/24, 48K/24, 88.2K/24, 96K/24
                        44.1K/32, 48K/32, 96K/32 PCM和浮点

                        FLAC 44.1K/16, 48K/16, 88.2K/16, 96K/16
                        44.1K/24, 48K/24

SPDIF播放格式:   WAV  44.1K/16, 48K/16, 88.2K/16, 96K/16
                        44.1K/24, 48K/24, 88.2K/24, 96K/24

                        FLAC 44.1K/16, 48K/16, 88.2K/16, 96K/16
                        44.1K/24, 48K/24

封面显示:           用视窗系统的画板打开封面, 拉伸为不大于X轴320, Y轴300 的大小, 另存为 24bit 的
                        image.jpg文件, 放进专辑文件夹里. 若播放中的文件夹里没有 image.jpg 文件,则会
                        显示默认的图片.

播放模式:           循环全部专辑包括根目录里的曲目
                        循环单个专辑里的曲目
                        循环单曲
                        随机播放全部专辑和根目录里的任何曲目(随机模式之下手动选曲也是随机的)

繁体字库支持:     液晶彩屏板载的字库只支持GB2312的简体字, 若要支持生僻字和繁体字可以自行更换为
                        GB18030的字库芯片.

时钟晶体频率:     探索板单片机主时钟8MHz晶体X2的频率可换为22.1184MHz以获得内置I2S锁相环在计算上
                        从 44.1K至192K 零误差的所有采样频率(只有晶体频率的误差而没有锁相环造成的误差).

断电保存:           断电后自动保存当前所播放的曲目和音量.

信号输出:           1.CS43L22解码芯片提供耳机输出立体声.
                        2.输出 I2S: MCLK, BCLK, LRCK, DATA (最高96K/24, 64FS 32位左对齐) 给外置解码器.
                        3.输出 DSD: MCLK, DCLK, DSDR, DSDL (最高2.824M) 给外置解码器或直接去低通滤波器.
                        4.输出 SPDIF (最高96K/24) 给外置解码器.

注意事项:           1.USB 电源必须在满负载下达到4.75V, 否则有些U盘无法正常工作. 若USB电源不能满足
                          需求可以另外给探索板子接入辅助5V电源.

                        2.DSD输出可以跳过解码芯片直接去低通滤波器, 不过噪音比较多, 因为模拟滤波难以做
                          出在20KHz带内平坦的频响和低相移而又能在50KHz衰减30分贝以上.
        
                        3.有些早期的解码芯片无法接收左对齐的I2S信号, 需要短路跳帽4(探索板上的PD7下地)
                           以输出标准飞利浦I2S
   
固件授权:           无显示屏固件不需要验证码, 只需要下载到板子就可以使用了. 这个版本没有DSD播放,
                        SPDIF输出和ES9018软控与优化的功能.

                        完整显示屏固件可以接上RA8875彩屏, 也具有ES9018软控与优化的功能,
                        第一次开机后会显示单片机序列号,        把序列号传给作者, 然后作者会把该
                        序列号输入到固件里, 您再把这新固件下载到板子就可以使用了.

以下是最新的原理图:


以下是探索板触摸彩屏播放器的照片:










以下是整合了F407单片机,液晶屏驱动,AK4399解码器和TPA6120耳放的板子:

JiangWZ

thz6339 发表于 2014-10-19 08:32
江兄，我属于比较早留意你这播放器的，买了1963的屏，机箱的开孔也是按着屏搞的，请问针对这款屏的固件有更 ...

因为SSD1963的屏已经拆卸, 探索板改连接了RA8875的屏, 无法再维护和更新旧屏的固件了, 所以之后的新增功能都没有, 在此说一声抱歉, 深感内疚.
兄弟若有兴趣的话可更换为RA8875的触摸屏, 选曲可以直接点击菜单, 方便了许多, 也加了DSD播放和SPDIF输出.

JiangWZ

BELLCOW 发表于 2014-10-27 19:59
请问，I2S输出端子为什么不集中布置？bclk，lrck两组端子一定要并联吗？

这个是单片机引针定义规定的, 某些功能只能映射到几个指定的针脚, 有些针脚已经被板子其他功能占用了就得用还空着的, 这就造成输出端子无法集中了.
两组端子并联是为了简化外置解码器的接线, 反正到了解码器哪儿也是要并的.

JiangWZ

shiyuxin0318 发表于 2014-12-10 07:20
原理图

你所用的这个芯片是很久以前的型号了,  只支持32倍Fs的16位I2S格式或20位右对齐, 因为探索板的固件是64位Fs的32位I2S或32位左对齐, 所以无法使用I2S界面的, 不过你可以通过接收芯片使用SPDIF.
另外移动硬盘的问题, 俺和多位烧友都试过可以用的, 必须外加辅助电源, 盘格式化为FAT32, 固件只支持单个分区. 不过有些硬盘使用的控制协议也许不兼容而无法认出.

JiangWZ

qilanjie 发表于 2015-7-9 06:56
问一下江总，标准飞利浦I2S应该是16位的吧？

16位或32位都可以,  音频文件是16位就以16位输出, 大于16位都以32位输出, 多出来的低位预置零.

JiangWZ

STM32F746G-DISCO F7探索版刚拿到手, 测试了一下其演示固件的音频播放功能, 很可惜只能播放16位的
44.1K/48K/96K的wav, 而且不能播放中文曲目的文件, 文件夹选曲反应慢很难操作不方便, 因此琢磨着把
播放器的固件移植到这块板子上, 这个板子的液晶屏的像素只有480x272, 对比F4播放器所使用的800x480
像素, 因此一个页面所能显示的信息较少, 也会多花一点时间移植. 不日将另开一贴提供给各位分享.

这块板子集成了TF卡插座和USB2.0高速插座, 加上这单片机芯片处理能力更强和速度更快, 使用外部MCLK
的话估计可以轻松播放 192K/24的flac, 384K/32的WAV 和 DSD128.

这块板子也提供了TCP/IP的RJ45端口, SPDIF的RCA输入端口和Arduino Uno3 兼容的接口, 因此除了使用
板载的TF卡和U盘播放音频之外也可以当网络播放器, 也可以外接别的音源如CD机, DVD机, 电视机顶盒,
WIFI模块以手机DLNA播放等等.
板子也集成了8MB的SDRAM内存, 为以后给外接的SPDIF和I2S输入增加FIFO缓冲后以本地时钟同步锁存去
抖动再输出个位数pS抖动 (实际抖动率取决于外接时基所用的晶振) 的主时钟提供了便利.