基于STM32L476开发板的USB音频设备

现代音频设备中有很多知识产权。 我想研究创建一个与手机交互的算法设备（运行non-trivial算法的嵌入式设备）。 我发现创建一个Lightning设备比创建一个连接到Android手机的的USB设备要复杂的多，所以本文将采用USB设备的方式。

 

像ST这样的大型微控制器厂商都有带USB功能的产品线，并且提供一些例子和库来降低学习USB的难度。 自加入Jawbone以来，我一直在学习STM32微控制器，所以我会坚持使用STM32产品的ARM Cortex M4线。 我相信所有新的算法项目应该从一个具有浮点能力的平台开始。我特别喜欢STM32L4，因为它还是一个低功耗的微控制器。 我下载了L4产品线的STM32Cube FW示例和SDK，并且找到了一些STM32L476G评估板的USB设备应用程序FW示例 - 如HID_Standalone项目。

 

我已经有一个NUCLEO-L476RG开发板，控制器采用STM32L476RG，支持USB FS（全速：12 Mbps）。 我将要把这个开发板变成一个USB立体声输入和输出音频设备。 USB FS带宽限制将采样率限制为48 kHz（作为比较，CD采样率为44.1 kHz，高质量音频采样率为96 kHz或192 kHz）。 USB FS带宽远远大于低功率无线射频带宽（例如，对于BLE为〜1Mbps，对于NFMI为596Kbps）。

 

如何将NUCLEO-L476开发板变成USB设备

和昂贵的STM32L476G-EVAL评估板不同的是，NUCLEO开发板没有USB插座，以及分布在STM32L476G-EVAL板的DP / DM线上的漂亮的EMI / ESD滤波器。 不过至少所有的USB功能都被引出了，如下图所示。

 

●    D +和D-位于PA12和PA11。

●    在设备模式下，VBUS（PA9）可以连接到Vbus（5V）以检测Vbus（和片上电压比较器一起）或者连接到电池充电检测器。 这对于使用USB充电的电池供电的设备可能是有用的，但是我只是尝试制作一个完全由手机USB供电的USB设备。 当收发器处于活动状态时，PA9将被置为无效，因此可能能够驱动USB活动的某些指示。

●    微控制器可以在帧的开始处拉低SOF引脚（PA8） - 用于与外部芯片同步（在高性能应用中，如音频）。

●    U5V引脚是5V USB总线电压，当它连接到USB主机时为整个开发板提供电源，如在STM32L476G-eval板的原理图中所示，显示了USB总线VCC直接连接到U5V引脚。

 

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