STM32實現Airplay音樂播放器


AirPlay是蘋果公司推出的一套無線音樂解決方案,我們手里的iPhone、iPad甚至是Apple Watch等設備還有電腦上的iTunes都支持AirPlay,但是支持AirPlay功能的音響設備都是比較貴的,荷包扁扁的我自然是感覺買那么貴的音響實在是不合算。前兩天突發奇想,如果STM32可以支持AirPlay的功能,那么不就可以讓我享受一把無線音樂的自由自在了嗎?於是馬上登陸github搜了一下,發現還真有解決方案不過基本上所有的方案都是在linux或者windows上運行的,精挑細選之后選擇了https://github.com/juhovh/shairplay這個AirPlay開源項目,主要是該代碼是用C語言實現移植到stm32比較方便。

在開始之前我們有必要先了解一下AirPlay, AirPlay是蘋果公司收購airtunes后升級airtunes的協議庫,在airtunes增加了視頻,照片的傳輸,完整的變為airplay非開源功能,實現隨時隨地的家庭音樂無線流媒體傳輸。AirPlay可以將iPhone 、iPad、iPod touch 等iOS 設備上的包括圖片、音頻、視頻及鏡像傳輸到支持AirPlay的設備中播放,AirPlay的實現過程中包含多個協議,其中有的協議是完全標准的, 有一部分協議進行了一些修改,有的則是完全私有的。

    • Multicast DNS用於發布服務, 啟動后, 在iOS的控制中心菜單中就能看到對應的設備;

    • HTTP / RTSP / RTP  用於流媒體服務, 傳輸音視頻數據, 進行播放控制等;

    • NTP 時間同步;

    • FairPlay DRM加密  完全私有的加密協議。

我們需要准備一部iphone手機並安裝網易雲音樂,W5500EVB開發板(stm32f103+W5500),PCM5102A音頻模塊。iPhone手機用來作為客戶端搜索設備及發送音頻數據,W5500EVB是WIZnet的開發板具有以太網功能用來作為服務器接收音頻數據,開發板的操作可以參考www.w5500.com中的例程。PCM5102A音頻模塊是將解碼后的音頻數據進行播放。經過分析后我們要實現Airplay音頻播放主要是實現以下三個方面:

1、 iPhone在網絡中發現 W5500設備並建立連接

2、 W5500EVB接收並解碼音頻數據

3、 W5500EVB通過I2S接口將音頻傳送到PCM5102A音頻模塊

1、發現設備並建立連接

Airplay發現設備是基於mdns協議實現,iPhone與W5500EVB需要連入同一網絡且W5500EVB要加入組播組224.0.0.251才可以接收mdns報文。W5500EVB收到iphone發出的querry查詢報文后回復response報文,報文的內容可以參考文檔《Unofficial AirPlay Protocol Specification》(http://nto.github.io/AirPlay.html),下方為MDNS設備發現代碼:

1uint8 dns_query(uint8 s, uint8 * name,uint8* rname)

 2 {

 3     uint8 ip[4];

 4     uint16 len, port;

 5     switch (getSn_SR(s)) {

 6     case SOCK_UDP:

 7         if ((len = getSn_RX_RSR(s)) > 0) {

 8             if (len > MAX_DNS_BUF_SIZE) {

 9                 len = MAX_DNS_BUF_SIZE;

10             }

11             len = recvfrom(s, BUFPUB, len, ip, &port);

12             len=dns_makequery(0,name,rname,BUFPUB,MAX_DNS_BUF_SIZE);

13             sendto(s, BUFPUB, len, DIP,DPORT);

14             len=dns_makeresponse(0,name,rname,BUFPUB,MAX_DNS_BUF_SIZE);

15             sendto(s, BUFPUB, len, DIP,DPORT);

16         }

17         break;

18     case SOCK_CLOSED:

19         setDIPR(s,DIP);/* 設置目標IP 224.0.0.251*/

20         setDHAR(s,DHAR);/*設置目標MAC 01:00:5e:00:00:FB*/

21         setDPORT(s,DPORT);/*設置目標端口5353*/

22         socket(s,Sn_MR_UDP, 5353,Sn_MR_MULTI);/*打開SOCKET加入組播組*/

23         break;

24     }

25     return DNS_RET_PROGRESS;

26 }

代碼中12行的dns_makequery()函數用來拼接查詢報文,代碼14行dns_makeresponse()函數用來拼接響應報文,我們將代碼編譯下載到W5500EVB中運行,打開iPhone的選項列表點擊音樂選項會顯示如下圖所示的界面,點擊右上方標志搜索同一網絡下的設備。界面如下圖所示:

圖1-1 iphone選項列表

此時iPhone向224.0.0.251組播組發送querry查詢報文,W5500EVB收到查詢報文后向224.0.0.251組播組發送response響應報文。W5500EVB發送的response響應報文中該報文中包含RAOP服務,該服務用於音頻流的投影。 RAOP從本質上來說是實時流協議,只不過增加了身份驗證請求-應答的步驟,RAOP服務用兩個信道實現流媒體:一個是用實時流協議的控制信道;另一個是數據信道用來發送數據。RAOP服務名稱格式:MAC地址@設備名._raop._tcp.local。通過抓包工具抓取響應報文我們可以看到RAOP服務的相關信息。

 

圖1-2 RAOP服務報文

Service字段是服務名稱。Protocol服務的類別:_airplay是視頻服務(未用到),_raop是音頻服務。Name說明數據傳輸的協議,可以通過TCP或者UDP傳輸。Port聲明了RTSP命令交互的端口號為5005,客戶端可以通過端口號與服務端建立連接。下圖中wiznet就是iPhone發現的支持AirPlay的設備(W5500EVB)。

圖1-3 iPhone發現設備

 

iPhone成功發現W500  EVB設備后就需要連接設備,此時我們點擊列表中顯示的設備,連接成功后對應設備的后面會顯示對勾,如下圖所示:

 

圖1-4 iphone連接設備

上文介紹的iPhone發現設備設備的過程中指定了RTSP是通過TCP進行通信且端口號為5005,所以我們要創建一個端口號為5005的TCP服務器來接收數據包,對RTSP數據包的解析是通過rtsp_parase_request()函數進行的如下方代碼20行所示。

1 void do_tcp_server(SOCKET s,uint16 localport)

 2 {

 3     uint16 len;

 4     uint8 send_buffer[1024];

 5     switch (getSn_SR(s)) {

 6     case SOCK_INIT:

 7         listen(s);

 8         break;

 9     case SOCK_ESTABLISHED:

10         if (getSn_IR(s) & Sn_IR_CON) {

11             setSn_IR(s, Sn_IR_CON);

12         }

13         len=getSn_RX_RSR(s);

14         if (len>0) {

15             memset(buffer,0,sizeof(buffer));

16             querry_flag=1;

17             recv(s,buffer,len);

18             memset(send_buffer,0,sizeof(send_buffer));

19             /*解析RTSP數據包並拼接響應數據*/

20             rtsp_parase_request((char*)buffer,(char*)send_buffer,s,len);

21             /*發送響應數據包*/

22             if (0==send(s,send_buffer,strlen(send_buffer))) {

23                 send(s,send_buffer,strlen(send_buffer));

24             }

25         }

26

27         break;

28     case SOCK_CLOSE_WAIT:

29         disconnect(s);

30         querry_flag=0;

31         break;

32     case SOCK_CLOSED:

33         querry_flag=0;

34         socket(s,Sn_MR_TCP,localport,Sn_MR_ND);

35         break;

36     }

37 }

    由於蘋果的AirPlay協議為了防止其他未經蘋果允許的設備的接入,對傳輸的數據用非對稱性RSA加密算法進行加密,非對稱性的意思就是加密和解密用的不是同一份密鑰,RSA加密算法的密鑰分為公鑰和私鑰,兩者內容不同,用途也不同。公鑰用於加密,一般交給客戶端使用;私鑰用於解密,一般由服務器管理。iPhone中存有公鑰用來對iPhone輸出的數據流進行加密,接收端設備利用私鑰對接收的數據(音頻)流進行解密。W5500EVB是作為服務器接收數據所以我們只需要知道私鑰就可以解析數據,我們可以直接百度網上已有大神破譯出的私鑰。RSA加密算法的實現可以參考開源項目https://github.com/juhovh/shairplay工程中的RSA加密解密相關函數。

iPhone會先發送OPTIONS請求來確定W5500EVB支持的方法,W5500EVB回復支持的全部方法包含ANNOUNCE, SETUP, RECORD, PAUSE, FLUSH, TEARDOWN, OPTIONS, GET_PARAMETER, SET_PARAMETER等,方法具體含義可參考RTSP協議相關文檔。

iphone OPTIONS 請求報文:

OPTIONS * RTSP/1.0

CSeq: 0

DACP-ID: 4CB06073C86450D8

Active-Remote: 2937221397

User-Agent: AirPlay/373.9.1

圖1-5 OPTIONS請求報文

W5500EVB響應報文:

RTSP/1.0 200 OK

CSeq: 0

Apple-Jack-Status: connected; type=analog

Public:ANNOUNCE,SETUP,RECORD,PAUSE, FLUSH, TEARDOWN, OPTIONS, GET_PARAMETER,SET_PARAMETER

圖1-6 OPTIONS響應報文

iphone收到W5500EVB的響應后,會向W5500EVB發送包含Apple-Challenge的OPTIONS數據包,Apple-Challenge后的參數是隨機生成且經過了RSA算法加密,W550EVB要將Apple-Challenge中的參數先進行base64解碼,解碼后的數據尾部添加W5500EVB的IP地址和MAC地址然后通過RSA私鑰加密后用base64編碼,W5500EVB將加密處理后的數據作為Apple-Response的參數發送給iPhone,iPhone該數據進行驗證,數據正確則進行下一步,數據不正確則斷開連接。下圖為包含Apple-Challenge的OPTIONS 數據包:

OPTIONS * RTSP/1.0

Apple-Challenge: UJPWMzMloBFr98cQQHX3OQ==

CSeq: 2

DACP-ID: 4CB06073C86450D8

Active-Remote: 2937221397

User-Agent: AirPlay/373.9.1

圖1-7 Apple-Challenge報文

 

接收到OPTIONS數據包后,截取Apple-Challenge相關數據,並進行解密代碼如下:

1if(strstr(rcv_buffer,"Apple-Challenge:")!=NULL)

 2 {

 3     rsakey_t *rsakey;

 4     rsakey = rsakey_init_pem(pemstr);

 5     if (!rsakey) {

 6         printf("Initializing RSA failed\n");

 7         return;

 8     }

 9     memset(response,0x00,1024);

10     /*獲取Apple-Challenge參數*/

11     mid(rcv_buffer,"Apple-Challenge: ","\r\n",CHALLENGE);

12     /*獲取加密Apple-Response*/

13     rsakey_sign(rsakey, response, sizeof(response), CHALLENGE,ipaddr, sizeof(ipaddr), hwaddr, sizeof(hwaddr));

14     mid(rcv_buffer,"CSeq: ","\r\n",CHALLENGE);

15     sprintf(send_buffer,"RTSP/1.0 200 OK\r\nCSeq: %s\r\nApple-Jack-Status:connected; type=analog\r\nApple-Response: %s\r\nPublic: ANNOUNCE, SETUP,RECORD,PAUSE, FLUSH, TEARDOWN, OPTIONS,SET_PARAMETER\r\n\r\n",CHALLENGE,response);

16 }

通過11行處的mid()函數來獲取Apple-Challenge后的參數然后14行處的rsakey_sign()函數對獲取數據進行加密解密,15行處完成對RTSP響應報文的拼接。拼接報文如下圖所示:

 

RTSP/1.0 200 OK

CSeq: 2

Apple-Jack-Status: connected; type=analog

Apple-Response:Dw5Jrbs1mhjks3YErCo1tSOUV8/G8pOOShS3dUocjWzDGQR6DfqiSEovks+G4nHmCw9BccjlpVHzzRUINYZenWhUy8zlGsVGNwuO4okfi86PjGp5VAS6RPeYbW/CpAPgrzpDsVCblSGt8kQbn+sWuku9WMfa4gYU82DgfmL3laphZlidEIZd8D6FwzAth4pbRdtL3N8GuM2kWGRSpT6FL4VGk326a58g0kUNqNDxHp0fTa4ijk8VORzkyKO9ByFeysmZqGDBurLuSvDoAs0c1zR9aHAIXfJkWd0Ii3WviC2F0+vEODcRgOh7gOvy/i5+OOTiUfvHiDFIqlhVCRnZ2g

Public:ANNOUNCE,SETUP,RECORD,PAUSE,FLUSH,TEARDOWN,OPTIONS,SET_PARAMETER

圖1-8 Apple-Response報文

 

iPhone收到W5500EVB的response后,對Apple-Response后的內容后進行解析校驗,校驗結果正確則設備連接成功可以繼續發送數據否則斷開連接。

2、音頻數據接收與解碼

iPhone與W5500EVB建立連接成功后,就開始通過UDP協議發送音頻數據但是iPhone通過airplay傳輸的音數據都是加密過的,對於接收端來說,需要正確解密后才能對音視頻數據進行處理。音頻數據采用AES CBC128算法進行加密,該算法解密時需輸入參數rsaaeskey、aeskiv,這兩個參數通過解析iPhone發送ANNOUNCE請求來獲取, ANNOUNCE在傳輸的時候遵循了SDP協議。SDP協議用來描述媒體信息,下圖是ANNOUNCE請求報文

ANNOUNCE rtsp://192.168.1.150/1561243076001349804 RTSP/1.0

Content-Length: 652

Content-Type: application/sdp

CSeq: 3

DACP-ID: 4CB06073C86450D8

Active-Remote: 2937221397

User-Agent: AirPlay/373.9.1

 

v=0

o=AirTunes 1561243076001349804 0 IN IP4 192.168.1.100

s=AirTunes

i=Wenlong... iPhone

c=IN IP4 192.168.1.100

t=0 0

m=audio 0 RTP/AVP 96

a=rtpmap:96 AppleLossless

a=fmtp:96 352 0 16 40 10 14 2 255 0 0 44100

a=rsaaeskey:bx0eKFGbphzETu16PLtXyP8s2CDKHpjIclJCmChdw6b12YSEvzDR3jlQwTWQdRRRrr99cek6JzdE0pgv0TzAF++FK8g63la8H9ioEcLFq84zWT/7atIlPNFC7RELlQG5ff/yTXHJ7LkzxQF12DvzQzIPd8GMx5ik/rxnLObZ+GQAbB2xtW/By2JT5gapEMBsx8+t+0sZXNwA3GXrjcjF+h6+oAD37A3U04rR/iK+Pvzglvy/13ZOrXL1VJpTkE1O+TIflAzfl0BkBbtfd3lX/+Te+Og8+gXXe516Dg4/v1Veddj4HQYZ/vrxE/qYFGDZIFZUdmpBtmtVMqAYwt1n5w==

a=aesiv:UohAefAQLdnT4BIBimuhfg==

a=min-latency:11025

a=max-latency:88200

圖2-1 ANNOUNCE報文

W5500EVB解析收到ANNOUNCE請求包獲取rsaaeskey,aesiv並解碼。

1 void raop_announce(char *recv_buffer)

 2 {

 3     mid(recv_buffer,"Active-Remote: ","\r\n",remotestr);

 4     mid(recv_buffer,"rtpmap:","\r\n",rtpmapstr );

 5     mid(recv_buffer,"fmtp:","\r\n",fmtpstr);

 6     mid(recv_buffer,"rsaaeskey:","\r\n",rsaaeskeystr);

 7     mid(recv_buffer,"aesiv:","\r\n",aesivstr);

 8     /*解碼aeskey*/

 9     rsakey_decrypt(rsakey, aeskey, sizeof(aeskey), rsaaeskeystr);

10     /*解碼aesiv*/

11     rsakey_decode(rsakey, aesiv, sizeof(aesiv), aesivstr);

12     /*init alac*/

13     raop_buffer_init(&alac,fmtpstr);

14     return;

15 }

iPhone會繼續向W5500EVB發送SETUP數據包,數據包中包含timing_port 與control_port。timing_port 用來傳輸 AirPlay 的時間同步包,同時也可以主動向iPhone請求當前的時間戳來校准流的時間戳。control_port是用來發送 resendTransmit Request 的端口,也就是當接收端發現收到的音樂流數據包中有丟失幀的時候,可以通過 control port 發送 resendTransmit 的 request 給iPhone,iPhone收到后會將幀在 response 中補發回來。

SETUP rtsp://192.168.1.150/1561243076001349804 RTSP/1.0

Transport: RTP/AVP/UDP;unicast;mode=record;timing_port=55703;control_port=56616

CSeq: 4

DACP-ID: 4CB06073C86450D8

Active-Remote: 2937221397

User-Agent: AirPlay/373.9.1

圖2-2 SETUP報文

W5500EVB回復的響應報文中的server_port, server port 用來傳輸音頻流數據包

RTSP/1.0 200 OK

CSeq: 4

Apple-Jack-Status: connected; type=analog

Transport: RTP/AVP/UDP;unicast;mode=record;timing_port=56461;events;control_port=51196;server_port=55641

Session:DEADBEEF

圖2-3 SETUP響應報文

 

   SETUP數據包確定音頻流傳輸方式與傳輸端口號后,iPhone就開始發送音頻數據到W5500EVB指定的server_port 55641端口,W5500EVB接收音頻數據,通過解密過程后,我們會得到AAC編碼的音頻數據,播放器播放AAC數據還需要對其進行解碼,話不多說,直接通過部分代碼來說明音頻解密過程。

1 int  decode_audio_data(unsigned char *data, unsigned short

 2 datalen, int use_seqnum)

 3 {

 4     unsigned short seqnum;

 5     raop_buffer_entry_t entry;

 6     int encryptedlen;

 7     AES_CTX aes_ctx;

 8     int outputlen;

 9     /* Check packet data length is valid */

10     if (datalen < 12 || datalen > 1472) {

11         return -1;

12     }

13     /* Get correct seqnum for the packet */

14     if (use_seqnum) {

15         seqnum = (data[2] << 8) | data[3];

16     }

17     /* Update the raop_buffer entry header */

18     entry.flags = data[0];

19     entry.type = data[1];

20     entry.seqnum = seqnum;

21     entry.timestamp = (data[4] << 24) | (data[5] << 16) |

22                       (data[6] << 8) | data[7];

23     entry.ssrc = (data[8] << 24) | (data[9] << 16) |

24                  (data[10] << 8) | data[11];

25     entry.available = 1;

26     /* Decrypt audio data */

27     encryptedlen = (datalen-12)/16*16;

28     AES_set_key(&aes_ctx, aeskey, aesiv, AES_MODE_128);

29     AES_convert_key(&aes_ctx);

30     memset(packetbuf,0,sizeof(data));

31     AES_cbc_decrypt(&aes_ctx, &data[12], (uint8*)packetbuf,

32     encryptedlen);

33     memcpy(packetbuf+encryptedlen, &data[12+encryptedlen],

34     datalen-12-encryptedlen);

35     /* Decode ALAC audio data */

36     outputlen = audio_buffer_size;

37     alac_decode_frame(&alac, (uint8*)packetbuf ,audiobuf,

38     &outputlen);

39     entry.audio_buffer_len = outputlen;

40     return outputlen;

41 }

    在程序中W5500EVB通過UDP端口每收到數據包先會判斷數據包的長度是否小於12因為RTP的包頭為12個字節,小於12字節就會直接丟棄掉,大於12字節且小於1472(UDP包的最大長度)就會通過31行AES_cbc_decrypt()函數的對數據解密然后把解密后的數據通過alac_decode_frame()函數轉換為PCM5102A模塊可播放的數據並將數據存儲在audiobuf中等待發送給音頻模塊,返回可播放數據長度outputlen,該值在我們初始化I2S的DMA功能時會用到。

3、音頻數據的播放

     音頻播放采用的是PCM5102A的DAC模塊,該模塊是通過I2S接口進行通信,直接將解碼后的數據發送到PCM5102A模塊即可。為了能與PCM512A模塊正常通信要初始化W5500EVB的IIS接口,項目中中使用到的是I2S3接口,需要注意的是I2S3接口的時鍾腳PB3,該引腳默認為JTAG的JTDO腳,初始化時需要禁止JTAG以使PB3能夠作為I2S的時鍾腳,初始化代碼如下所示:

 1 void I2S_Config(void)

 2 {

 3     I2S_InitTypeDef I2S_InitStructure;

 4     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

 5

 6     /*Init GPIO */

 7     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI3, ENABLE);

 8     //SPI

 9     RCC_APB2PeriphClockCmd(

10     RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_

11     GPIOC|RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

12     GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_Disable,ENABLE);

13     /*GPIO_Pin7 --> I2S_MCK*/

14     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;

15     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

16     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

17     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);

18     /*GPIO_Pin_15 -->I2S3_WS*/

19     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;

20     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

21     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

22     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

23     /*GPIO_Pin_3 -->I2S3_CK

24       GPIO_Pin_5 -->I2S3_SD

25       */

26     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_5;

27     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

28     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

29     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

30     /*Init IIS*/

31     SPI_I2S_DeInit(SPI3);

32     I2S_InitStructure.I2S_Mode = I2S_Mode_MasterTx;

33     I2S_InitStructure.I2S_Standard = I2S_Standard_Phillips;

34     I2S_InitStructure.I2S_DataFormat = I2S_DataFormat_16b;

35     I2S_InitStructure.I2S_MCLKOutput=I2S_MCLKOutput_Disable;

36     I2S_InitStructure.I2S_AudioFreq = I2S_AudioFreq_44k;

37     /*I2S clock steady state is low level */

38     I2S_InitStructure.I2S_CPOL = I2S_CPOL_Low;

39     I2S_Init(SPI3, &I2S_InitStructure);

40     I2S_Cmd(SPI3, ENABLE);

41 }

    代碼12行處通過調用GPIO_PinRemapConfig()函數禁用JTAG, 32行處模式配置為主設備發送I2S_Mode_MasterTx,通信標准設置為I2S Philips標准I2S_Standard_Phillips,數據格式為標准16位格式I2S_DataFormat_16b,采樣頻率設置為44kHz I2S_AudioFreq_44k, I2S時鍾線空閑狀態的為低電平。

   為了提高數據的傳輸速度與效率,要打開IIS的DMA發送功能,每次發送SPI_I2S_DMAReq_Tx 請求后會將指定的buf0內的數據發送到SPI3的DR數據寄存器。我該函數是buf0即為存儲音頻數據的audiobuf, 因為我們的數據是按照16bit傳送audiobuf內的數據為uint8型所以 num值為audiobuf內的有效數據長度/2。

1 void I2S2_TX_DMA_Init(u8* buf0,u16 num)

 2 {

 3   NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;

 4   DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;

 5   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA2, ENABLE);

 6   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&SPI3->DR);

 7   DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)buf0;

 8   DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;

 9   DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = num;

10   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

11   DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

12   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;

13   DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

14   DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular   ;

15   DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;

16   DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

17   DMA_Init(DMA2_Channel2, &DMA_InitStructure);

18   DMA_Cmd(DMA2_Channel2, ENABLE);

19   SPI_I2S_DMACmd(SPI3,SPI_I2S_DMAReq_Tx,ENABLE);

20 }

    音頻流的處理過程為通過UDP接收音頻數據包,然后對收到的數據包進行解碼,並將解碼后的數據存儲到audiobuf,通過I2S3的DMA功能將數據發送到PCM5102A模塊,代碼如下所示:

1 void do_raop(uint8 s)

 2 {

 3     int outputlen;

 4     uint8 ip[4];

 5     uint16 len, port;

 6     switch (getSn_SR(s)) {

 7     case SOCK_UDP:

 8         if ((len = getSn_RX_RSR(s)) > 0) {

 9             /*接收音頻數據*/

10             recvfrom(s,buffer,len,ip,&port);

11             /*解碼收到的音頻數據*/

12             outputlen=decode_audio_data(buffer, len ,1);

13             /*配置DMA*/

14             I2S2_TX_DMA_Init((uint8*)audiobuf,outputlen/2);

15         }

16         break;

17     case SOCK_CLOSED:

18         socket(s, Sn_MR_UDP,55641,0);

19         break;

20     }

21 }

代碼完成后就要進行硬件連接,由於W5500EVB的SPI2口用來與W5500進行通信所以我們只能選擇I2S3接口,I2S,W5500EVB與PCM5102A模塊連接示意圖如下所示:

 

圖3-1硬件連接圖

 

將編譯好的程序下載到W5500EVB,將耳機插入PCM5102A模塊,用iPhone手機搜索並連接W5500EVB設備,點擊播放音樂就可以用耳機聽音樂了。

本文的項目中只是簡單的實現了通過AirPlay播放音樂,由於時間匆忙項目功能還可以繼續優化例如對各個音樂播放器的兼容性問題,QQ音樂、網易音樂等實現都不太一樣本文項目中用的是網易雲音樂;音樂播放過程中的音量設置問題,;音樂播放過程中的噪音問題,由於手上只有帶STM32F103 的W5500EVB開發板,f103芯片在運行加密解密時會比較慢RAM空間也比較小等。大家如果想要做的話建議選用處理速度快一些的芯片。

 


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