ES9038Q2M解码做完了，4个解码器RMAA对比评测，外加软控STM8S硬件I2C新手教程

mchoi518 · 发表于 2023-11-8 21:13

本帖最后由 mchoi518 于 2023-11-9 12:36 编辑

经过一周潜心研究单片机，终于做完了我的第一个软控DAC，与手里其它几个解码器对比如下。

先上ES9038Q2M解码板电路图，
捕获.PNG

ES9038Q2M芯片是tb买的36元一个，帮我看看是不是打磨的~
微信图片_20231108200423.jpg

从左到右分别是ES9038Q2M, ES9018K2M, PCM1794A。
三个解码板用的IV是同一块板。
微信图片_20231108195654.jpg

RMAA测试结果。确实指标高的测试结果也高，我用在低通炮前面，所以动态最高的9038适合我

因为这个解码器用在低通，SPDIF 24bit 48khz信号上，所以只对比24bit 48khz。

下面上几个RMAA截图
左右分离.PNG

下面是STM8S103F3P6用硬件I2C的新手教程，也是我几天刻苦专研的成果，对老手来说可能啥都不是，但对于没接触过单片机的人来说还是很难的，我争取让新手尽量少走弯路。

特别感谢“拥抱STM8”那个帖子的作者，因为程序主要是参照了他的思路，
可能他那个用的早年的库文件，有些参数语句报错，我给大家最新版库文件和我重新写的完整代码。

程序实现目标：能解码SPDIF信号，外加SPDIF信号锁定点灯功能！

1. 开发环境准备

开发工具用 IAR for STM8，烧录器在tb买个st link v2，带SWIM接口的，十多块钱。
其他不需要，有的人喜欢用IAR和STVP免费烧录工具，但是IAR FOR STM8集成了debug和烧录功能，收费的破解了用才爽~

IAR for STM8 3.11.2官方最新下载地址，需要注册账号：
https://www.iar.com/products/arc ... workbench-for-stm8/

破解文件下载：
链接：https://pan.baidu.com/s/1BbJDWGLcVzpYb4fGqwi7CA
提取码：68l7

IAR安装和破解，stlink教程：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/399177651?utm_id=0

IAR 创建工程和设置方法：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/99345097?utm_id=0

IAR debug和下载芯片方法：
https://blog.csdn.net/qq_28435683/article/details/115353156

STM8S的官方最新库文件下载地址，需要注册账号：
https://www.st.com/en/embedded-software/stsw-stm8069.html
找 STSW-STM8069 STM8S/A Standard peripheral library，点“Get latest”按钮

2. 程序代码

可以直接复制了使用，一定要用最新的库文件。

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "stm8s.h"                                                             //基础库文件要写到这里，其他stm8s_clk.c stm8s_gpio.c stm8s_i2c.c不用写，但是一定要加到workspace里面！！

#define DAC_ADDRESS 0x90                                           //被控制从设备即ES9038Q2M的地址赋值给"DAC_ADDRESS"，因为电路中ADDR脚接地了，所以按datasheet地址是0x90
#define GPIO_PINS (GPIO_PIN_3 | GPIO_PIN_2)                //定义需要管理的GPIO脚，电路中只用到PD2,PD3脚

uint8_t SPDIF_STATUS;                                                    //定义一个8位全局变量，保存解码芯片96号寄存器的读取结果
uint8_t R;                                                                   //定义一个8位全局变量，用作DEBUG时I2C读取、写入各步骤进行情况跟踪

void Delay(uint16_t nCount)                                           //定义延迟函数，最多延迟65535次循环，差不多0.1秒
{
  while (nCount != 0)
  {
nCount--;
  }
}

void MCU_Init(void)                                                          //定义STM8S单片机初始化函数
{
  CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);          //设置内部高速时钟16M为主时钟
  I2C_Cmd(DISABLE);                                                          //I2C关掉
  // GPIO_Init(GPIOB, GPIO_PIN_4, GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_FAST);                //软件I2C用的，咱用硬件I2C，所以这个GPIO初始化咱用不上
  // GPIO_Init(GPIOB, GPIO_PIN_5, GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_FAST);
  GPIO_Init(GPIOD, (GPIO_Pin_TypeDef)GPIO_PINS, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST); //GPIO初始化，GPIOD就是PD开头的引脚，GPIO_PINS上面定义的2和3脚，模式是OUT输出、PP推挽、HIGH高电平
  I2C_Init(100000, 0xA0, I2C_DUTYCYCLE_2, I2C_ACK_CURR, I2C_ADDMODE_7BIT, 16);  //I2C初始化，100k速度，给自己一个地址0xA0，占空比，开启ACK，7bit模式，16M时钟
  I2C_Cmd(ENABLE);                                                             //I2C开启
}

void DAC_Init(void)                                                          //定义ES9038Q2M解码芯片初始化函数，通过电路中STM8的PD2和9038的RESETB脚连接，一个低电平后一个高电平对DAC初始化
{
  Delay(0xFFFF);                                                             //延迟1ms
  GPIO_WriteLow(GPIOD, (GPIO_Pin_TypeDef)GPIO_PIN_2);                         //GPIO输出低电平（PD2引脚）
  Delay(0xFFFF);                                                             //延迟1ms
  GPIO_WriteHigh(GPIOD, (GPIO_Pin_TypeDef)GPIO_PIN_2);                         //GPIO输出高电平（PD2引脚）
  Delay(0xFFFF);                                                             //延迟1ms
}

void I2C_Write(uint8_t address,uint8_t data)                      //硬件I2C写函数定义
{
R=21;                                                                         //R都是为了DEBUG时，通过R值，了解读写操作卡在哪一步
  while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSBUSY));                                  //等待空闲
R=22;
  I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                                 //开启I2C
  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));                      //等待EV5,主模式
R=23;
  I2C_Send7bitAddress(DAC_ADDRESS, I2C_DIRECTION_TX );                         //器件地址，从设备地址
  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));          //等待EV6
R=24;
  I2C_SendData(address);                                                       //寄存器地址
  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING));                //等待传输完成，EV8
R=25;
  I2C_SendData(data);                                                          //发送数据
  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));                   //等待传输完成，EV8_2
R=26;
  I2C_AcknowledgeConfig(I2C_ACK_CURR);                                        //使能I2C的应答功能
R=27;
  I2C_GenerateSTOP(ENABLE);                                                    //关闭I2C总线
R=28;
}

void I2C_Read(uint8_t address)                                        //硬件I2C读函数定义
{
R=1;
  while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSBUSY));                                  //等待空闲
R=2;
  I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                                 //开启I2C
  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));                      //等待EV5,主模式
R=3;
  I2C_Send7bitAddress(DAC_ADDRESS, I2C_DIRECTION_TX);                         //器件地址  从设备地址
  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));          //等待EV6事件
R=4;
  I2C_SendData(address);                                                       //寄存器地址
  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));                //等待传输完成
R=5;
  I2C_GenerateSTART(ENABLE);                                                 //开启I2C
  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));                      //等待EV5,主模式
R=6;
  I2C_Send7bitAddress(DAC_ADDRESS, I2C_DIRECTION_RX);                         //器件地址  从设备地址
  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED));             //
  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED));                      //等待EV7，接收完成
R=7;
  I2C_AcknowledgeConfig(I2C_ACK_NONE);                                                    //无应答
  while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_RXNOTEMPTY) == RESET);                      //重置
R=8;
  SPDIF_STATUS = I2C_ReceiveData();                                           //将I2C读取到的值，赋值给SPDIF_STATUS
R=9;
  I2C_GenerateSTOP(ENABLE);                                                    //关闭I2C总线
R=10;

}

/*以下是ES9038Q2M所有寄存器的描述我抄了一遍手册，包括手册中默认值、<>是与手册不同的、【】是通过I2C_Write和I2C_Read用到的*/

// I2C_Read(0x00); //0  00000000 0x00       【0x04】System Registers, 【MCLK = XI/2】
// I2C_Read(0x01); //1  11001100 0xCC <0x8C>       Input selection <32bit,i2s,auto,serial>
// I2C_Read(0x02); //2  00110100 0x34             Mixing, Serial Data and Automute Configuration
// I2C_Read(0x03); //3  01000000 0x40             SPDIF Configuration
// I2C_Read(0x04); //4  00000000 0x00             Automute Time
// I2C_Read(0x05); //5  01101000 0x68             Automute Level
// I2C_Read(0x06); //6  01000010 0x42             De-emphasis, DoP and Volume Ramp Rate
// I2C_Read(0x07); //7  10000000 0x80             Filter Bandwidth and System Mute
// I2C_Read(0x08); //8  11011101 0xDD             GPIO1-2 Configuration
// I2C_Read(0x09); //9  00100010 0x22             Reserved
// I2C_Read(0x0A); //10 00000010 0x02             Master Mode and Sync Configuration
// I2C_Read(0x0B); //11 00000000 0x00             SPDIF Select
// I2C_Read(0x0C); //12 01011010 0x5A             ASRC/DPLL Bandwidth
// I2C_Read(0x0D); //13 01000000 0x40             THD Bypass
// I2C_Read(0x0E); //14 00001010 0x0A       【0x42】Soft Start Configuration 【14号寄存器改成01000010】
// I2C_Read(0x0F); //15 01010000 0x50       【0x00】Volume Control1 【声音最大0db】
// I2C_Read(0x10); //16 01010000 0x50       【0x00】Volume Control2 【声音最大0db】
// I2C_Read(0x11); //17 11111111 0xFF             Master Trim
// I2C_Read(0x12); //18 11111111 0xFF             Master Trim
// I2C_Read(0x13); //19 11111111 0xFF             Master Trim
// I2C_Read(0x14); //20 01111111 0x7F             Master Trim
// I2C_Read(0x15); //21 00000000 0x00             GPIO Input Selection
// I2C_Read(0x16); //22 00000000 0x00             THD Compensation C2
// I2C_Read(0x17); //23 00000000 0x00             THD Compensation C2
// I2C_Read(0x18); //24 00000000 0x00             THD Compensation C3
// I2C_Read(0x19); //25 00000000 0x00             THD Compensation C3
// I2C_Read(0x1A); //26 01100010 0x62             Reserved
// I2C_Read(0x1B); //27 11010100 0xD4             General Configuration
// I2C_Read(0x1C); //28 11110000 0xF0             Reserved
// I2C_Read(0x1D); //29 00000000 0x00             GPIO configuration
// I2C_Read(0x1E); //30 00000000 0x00             Charge Pump Clock
// I2C_Read(0x1F); //31 00000000 0x00             Charge Pump Clock
// I2C_Read(0x20); //32 00000000 0x00             Reserved
// I2C_Read(0x21); //33 00111100 0x3C             Interrupt Mask
// I2C_Read(0x22); //34 00000000 0x00             Programmable NCO
// I2C_Read(0x23); //35 00000000 0x00             Programmable NCO
// I2C_Read(0x24); //36 00000000 0x00             Programmable NCO
// I2C_Read(0x25); //37 00000000 0x00             Programmable NCO
// I2C_Read(0x26); //38 00000000 0x00             Reserved
// I2C_Read(0x27); //39 00000000 0x00 <0x20>       General Configuration2 <reserved部分变更，无关紧要>
// I2C_Read(0x28); //40 00000000 0x00             Programmable FIR RAM Address
// I2C_Read(0x29); //41 00000000 0x00             Programmable FIR RAM Data
// I2C_Read(0x2A); //42 00000000 0x00             Programmable FIR RAM Data
// I2C_Read(0x2B); //43 00000000 0x00             Programmable FIR RAM Data
// I2C_Read(0x2C); //44 00000000 0x00             Programmable FIR Configuration
// I2C_Read(0x2D); //45 00000100 0x04             Low Power and Auto Calibration
// I2C_Read(0x2E); //46 00000000 0x00             ADC Configuration
// I2C_Read(0x2F); //47 11100000 0xE0             ADC Filter Configuration
// I2C_Read(0x30); //48 00000011 0x03             ADC Filter Configuration
// I2C_Read(0x31); //49 00000000 0x00             ADC Filter Configuration (fbq_scale)
// I2C_Read(0x32); //50 00001000 0x04             ADC Filter Configuration (fbq_scale)
// I2C_Read(0x33); //51 00000000 0x00             ADC Filter Configuration (fbq_scale)
// I2C_Read(0x34); //52 00001000 0x04             ADC Filter Configuration (fbq_scale)
// I2C_Read(0x35); //53 00011010 0x1A             Reserved
// I2C_Read(0x36); //54 00001111 0x0F             Reserved
// I2C_Read(0x40); //64 01110000 0x70 <0x72>       (Read-Only)Chip ID and Status<没信号，静音被激活>
// I2C_Read(0x41); //65 00000000 0x00             (Read-Only)GPIO Readback
// I2C_Read(0x42); //66 00000000 0x00             (Read-Only)DPLL Number
// I2C_Read(0x46); //70 00000000 0x00             (Read-Only)SPDIF Channel Status/User Status
// I2C_Read(0x60); //96 00000000 0x00 <0x31> 【Ox04】(Read-Only)Input Selection and Automute Status 【SPDIF信号锁定】
// I2C_Read(0x64);//100 00000000 0x00             (Read-Only)ADC Readback

void main(void)                                                                //主程序这才开始，上面都是些定义
{
  MCU_Init();                                                                //stm8初始化

  DAC_Init();                                                                //解码芯片初始化

  I2C_Write(0x00,0x04);                                                       //写解码芯片的0号寄存器，时钟用了100M的，频率太高耗电大，降频二分之一
  I2C_Write(0x0E,0x42);                                                       //最关键的，参考坛子里老帖，另一个帖子设置是8a，反正我这里8a不行只有0x42出声
  I2C_Write(0x0F,0x00);                                                       //写解码芯片的15号寄存器，音量最大0db
  I2C_Write(0x10,0x00);                                                       //写解码芯片的16号寄存器，音量最大0db

  while (1)                                                                   //while循环语句，()内为真时循环，1是真所以无限循环
  {
I2C_Read(0x60);                                                          //读取96号寄存器，SPDIF状态

if(SPDIF_STATUS==0x04)                                                    //如果，SPDIF锁定了信号。C语言里面一个等号是赋值，两个等号是是否等于的判断（注意这里没有分号）
   GPIO_WriteLow(GPIOD, (GPIO_Pin_TypeDef)GPIO_PIN_3);                      //那么，PD3脚输出低电平，LED亮
else
   GPIO_WriteHigh(GPIOD, (GPIO_Pin_TypeDef)GPIO_PIN_3);                   //否则，PD3脚输出高电平，LED灭

Delay(0xFFFF);                                                             //隔0.5秒循环一次读取96号寄存器
Delay(0xFFFF);
Delay(0xFFFF);
Delay(0xFFFF);
Delay(0xFFFF);
  }
}

#ifdef USE_FULL_ASSERT                                                       //这个是标准程序不用管它，调试时返回值验证出错的时候调用

void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)
{
  while (1)
  {
  }
}
#endif

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

3. 程序调试及烧录

以上代码写完之后点“save all”，然后点“Make”，下面会有提示和报错，都没有就OK了。没报错时会在项目的debug\exe文件夹里生成.hex文件，这个文件可以用于stvp等普通烧录工具直接写到芯片里，但咱用不上。
接着需要连接st link和stm8s103芯片都连接好，然后点击“download and debug”，这时IAR会将程序直接写入芯片，并进入在线调试模式。
另外截图左面可以看到哪些库文件添加到了work space里面了。

做完上一步，点菜单上的view，把窗口live watch打开，然后在这里添加两个需要观察的变量：我程序一开始定义的全局变量R和SPDIF_STATUS。然后点击“next statement”，开始一步一步执行程序，变量的值会直接显示在live watch窗口里。
调试结束后点红色的”X“推出调试。

到此，写程序和调试烧录程序都完成了，直接拔掉线，解码板就可以正常运行了。

对了，还有一个新手可能看不懂的，ES9038Q2M的数据手册里的寄存器描述~ 这东西自己琢磨好久~如下说明：
最上面0就是第0个寄存器，写成16进制就是0x00，这是寄存器地址。
[7:4] 这些是代表8位2进制的前4位，每4位2进制就是1位16进制，所以[7:4]就是两位16进制数的前一位。
4‘b0000这个，b代表2进制，d代表10进制，是具体寄存器前4位的值，默认四个0。
2进制、10进制、16进制的转换可以用windows计算器，设置成程序员模式。
捕获.PNG

先写这些，也许有些人会不开心，，，但我来hifidiy这么久，一直没能发点有价值的，耿耿于怀~自认为分享了点有用的，很是开心~~哈哈

补充内容 (2023-12-31 21:38):
上面代码的I2C_Read定义中下面这一行请删掉，否则连续读取多次时I2C会卡死。

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)); //等待EV7，接收完成

mchoi518 · 发表于 2023-11-8 21:29

下一目标准备搞es9039pro，或者es9039q2m，这俩东西都支持硬控，我上面的软控好像有点白学了~~

1471648483 · 发表于 2023-11-8 23:35

不错懂硬件，又会软件。值得学习

fc319830 · 发表于 2023-11-9 09:17

谢谢分享好东西

LN_YXY · 发表于 2023-11-9 12:53

膜拜软硬通吃高手，感谢分享！

banny_seng · 发表于 2023-11-10 12:07

樓主強！

lijunsheng · 发表于 2023-11-11 20:33

终于有活雷锋出现了，赞一个！过段时间试试。

blsxmz · 发表于 2023-11-11 22:23

有技术，更愿意分享！楼主的做法值得支持并点赞！

jacksl528 · 发表于 2023-11-12 08:33

测试结果跟芯片性能没有太大关系。跟pcblayt和电路选用制作水平相关

347776338 · 发表于 2023-11-12 17:30

楼主厉害，我学51都久久不能入门

ldwe2001 · 发表于 2023-11-13 23:08

感谢分享!!!

丰年好大雪 · 发表于 2023-11-16 00:16

那个14号寄存器应该不用动，这个9038Q2M只需要动几个寄存器就行，跟AKM家的0号寄存器RESET位写1开机一样，芯片设计有点脱裤子放屁。

mchoi518 · 发表于 2023-11-16 08:45

jacksl528 发表于 2023-11-12 08:33
测试结果跟芯片性能没有太大关系。跟pcblayt和电路选用制作水平相关

您说的对，

每个单个测量数值没什么参考价值，我用的板载声卡，数值也会偏低，所以我标题强调的是”对比“，

周边电源、IV、LPF电路用的同一个，解码板电路设计都是我设计水平相同，所以相对的对比还是有意义的~

mchoi518 · 发表于 2023-11-16 08:47

本帖最后由 mchoi518 于 2023-11-16 08:55 编辑

丰年好大雪发表于 2023-11-16 00:16
那个14号寄存器应该不用动，这个9038Q2M只需要动几个寄存器就行，跟AKM家的0号寄存器RESET位写1开机一样， ...

14号我试过了，不改不出声的，

前期设计的时候翻了一遍手册感觉只有音量是问题，但实际做出来14号寄存器确实有问题~

或者会不会有这么一种可能：ess给各大厂商出货时寄存器默认设置不同？？尤其是tb卖的这么便宜，肯定各种厂商的货都有，而且打磨的也多，
我看我手里这个默认设置好几处与手册不同~
另外设置14号设置8a的那位坛友，估计他手里的和我的不是同一个版本~

mchoi518 · 发表于 2023-11-16 08:50

347776338 发表于 2023-11-12 17:30
楼主厉害，我学51都久久不能入门

推荐一个51单片机入门帖子，不知道您看过没有，也是之前其他热心网有推荐给我的，不是那种枯燥的教科书式的，而是直接从小制作开始，很容易入门~

[单片机课堂] 【我爱萝丽的单片机课堂】

https://www.moz8.com/thread-80996-1-1.html

丰年好大雪 · 发表于 2023-11-17 14:50

mchoi518 发表于 2023-11-16 08:47
14号我试过了，不改不出声的，

前期设计的时候翻了一遍手册感觉只有音量是问题，但实际做出来14号寄 ...

之前亚德诺的一个DSP出过这种事，还有国产的STC的51单片机STC8H出过，幸好不是公司立项的东西，趁热瞎玩，结果那个DSP两套寄存器在DATASHEET中写了功能，实际上一配置就抽风，STC8H的一个版I2C、SPI硬件脚都打不开，用模拟方式发现一个引脚中断有问题，默认工作不清flag，陷进去就死机……。

大厂的东西用出山寨的感觉也是没谁。

小高潮 · 发表于 2023-12-4 16:02

膜拜！~

椰风 · 发表于 2023-12-10 21:40

感谢分享!!!

zx1113 · 发表于 2024-2-25 15:34

IAR for STM8 3.11.2官方最新下载地址，需要注册账号：
https://www.iar.com/products/arc ... workbench-for-stm8/

怎么打不开呀

mchoi518 · 发表于 2024-2-25 16:01

zx1113 发表于 2024-2-25 15:34
IAR for STM8 3.11.2官方最新下载地址，需要注册账号：
https://www.iar.com/products/arc ... workbench- ...

去iar官网，找产品 iar-embedded-workbench-for-stm8

然后找get trial version下载

[DAC] ES9038Q2M解码做完了，4个解码器RMAA对比评测，外加软控STM8S硬件I2C新手教程

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