sp2cw3 bare SDK快速开发指南

本文介绍珠海普林芯驰sp2cw3平台芯片bare的SDK使用，包括编译环境搭建、下载、驱动及应用开发等，使用SDK进行开发之前，请阅读本文。

1、SOC简介

sp2cw3系列是珠海普林芯驰（www.spacetouch.co）推出的通用音频处理SOC，采用CPU+NPU+uDSP三核异构框架。CPU使用RISC-V架构，支持单精度浮点运算，uDSP能够完成音频信号的特征提取及计算，通过NPU实现神经网络训练和学习，能够实现AI降噪、AEC、语音识别等音频算法应用。 同时内置高性能音频专用 codec，丰富的外设资源，能够应用于各种音频应用领域。

2、bare SDK框架说明

bare SDK提供了AI降噪、传统（MMSE）降噪、回声消除、啸叫抑制等工程模版，工程模版已经集成最新的算法库。开发人员只需要根据自己的需求，完成业务逻辑部分即可。

2.1、文件夹目录结构

SDK根目录主控包括如下文件夹及内容：

project是SDK源码目录，开发需要进入该目录进行：

工程文件夹目录结构：

2.2、应用工程配置说明

2.2.1AI 降噪工程配置

导入AI降噪工程（工程名：sp2cw3_release_for_a2a_ai_denoise_v1.0）后，打开makefile文件，可以对降噪模型的延时和MIC通道做配置，如下：

2.2.2稳态降噪工程配置

导入稳态降噪工程（工程名：sp2cw3_release_for_a2a_stationary_denoise_v1.0）后，打开makefile文件，可以对降噪库的采样率、延时、声道数做修改，如下：

2.2.3回声消除（AEC）工程配置

导入AEC工程（工程名：sp2cw3_release_for_a2a_ai_aec_v1.0）后，打开makefile文件，可以对AEC库的采样率、延时做修改，如下：

2.2.4啸叫抑制（AHS）工程配置

导入啸叫抑制工程（工程名：sp2cw3_release_algo_for_a2a_ai_howling_suppression_v1.0）后，打开makefile文件，可以对啸叫抑制库的采样率、延时做修改，如下：

2.3、系统状态机说明

注释：在增加业务逻辑代码时候，应该评估其执行周期，尽可能不要频繁执行，为CPU跑语音算法预留足够的CPU算力。

2.4核心代码解析

2.4.1 audio adc

void audio_adc_init(void)
{
    audio_adc_ch_cfg_typedef   cfg;
    cfg.sample_rate  = SAMPLE_RATE_16K;            /*配置采样率*/
    cfg.digit_volume = VOLUME_01X;                 /*数字音量*/
    cfg.hw_pin = AMIC_CH0;                         /*模拟通道*/
    cfg.amic.mode = different;                     /*差分模式*/
    cfg.amic.mic_gain = denoise_param.mic_gain;    /*从配置文件获取MIC增益*/
    cfg.amic.mix_gain = MADC_MIX_GAIN_N0D0B;       /*设置MIX增益*/
    cfg.amic.vmic = VOLT_2o59;                     /*设置VMIC电压*/
    hal_audio_adc_ch_cfg(&audio_adc, cfg);
    cfg.hw_pin = AMIC_CH1;
    hal_audio_adc_ch_cfg(&audio_adc, cfg);
    audio_adc.init.data_width = WIDTH_16BIT;       /*数据宽度*/
#ifndef    ADC_USE_SRC1
    audio_adc.init.src_sel = AHB;
#else
    audio_adc.init.src_sel = SRC;
    debug("in audio_adc_init, src take effect \n\r");
#endif
    audio_adc.init.channel_id = CHN0 | CHN1;
    audio_adc.dma_handle = &audio_dma;/*注册DMA句柄*/
    hal_audio_init(&audio_adc);
#ifndef    ADC_USE_SRC1
        adc_dma_init();
#endif
    //adc_mic0_AGC_init();
    audio_adc_cmd(&audio_adc, ENABLE);
}

主要通过2个结构体传入参数，结构体的赋值通过结构体枚举变量成员传入：

typedef struct _audio_adc_ch_cfg_typedef
{
    sample_rate_type_def     sample_rate;  /*采样率*/
    volume_type_def          digit_volume; /*数字音量*/
    microphone_type_def      hw_pin;       /*pin脚选择*/
    audio_adc_dmic_typedef   dmic;         /*DMIC配置*/
    audio_adc_amic_typedef   amic;         /*AMIC配置*/
} audio_adc_ch_cfg_typedef;

typedef struct _audio_adc_amic_typedef
{
    amic_mode_type_def       mode;             /*输入方式*/
    amic_mic_gain_type_def   mic_gain;         /*mic增益*/
    amic_mix_gain_type_def   mix_gain;         /*mix增益*/
    vmic_vol_type_def        vmic;             /*VMIC电压*/
} audio_adc_amic_typedef;

2.4.1 audio dac

void audio_dac_init(void)
{
    volatile __ALIGNED(4) static uint16_t dac_buff[2][DAC_FRAM_SIZE * 2];
    audio_dac_buff[0].addr = (uint8_t *)dac_buff[0];
    audio_dac_buff[0].status = BUFF_FREE;
    audio_dac_buff[1].addr = (uint8_t *)dac_buff[1];
    audio_dac_buff[1].status = BUFF_FREE;
    audio_dac.init.track = DAC_STEREO;
    audio_dac.init.sample_rate = DAC_SAMPLE_RATE_16K;
    audio_dac.init.outfrom = HEADPHONE;
#ifndef    DAC_USE_SRC0
    audio_dac.init.src_sel = AHB;
    audio_dac.init.data_format = width_16bit_useful_16bit;
#else
    audio_dac.init.src_sel = SRC;
    audio_dac.init.data_format = width_32bit_useful_low_16bit;
#endif
    audio_dac.init.mix_source = MIX_SOURCE_DAC_DETACHED;
    audio_dac.init.vol = denoise_param.hp_volume;
    audio_dac.init.eq_type = EQ_NORMAL_TYPE;
    audio_dac.init.inverse = denoise_param.dac_output_inverse;
    audio_dac.dma_handle = &dac_dma;
    hal_audio_dac_init(&audio_dac);
    audio_dac_EQ_init();
    audio_dac_drc_init();
    dac_dma_cfg();
    audio_dac_cmd(&audio_dac, ENABLE);
}

主要通过结构体传入参数，结构体的赋值通过结构体枚举变量成员传入：

typedef struct  dac_init_typedef
{
    adc_track_typedef               track;           /*声道数*/
    dac_sample_rate_typedef         sample_rate;     /*采样率*/
    dac_outfrom_typedef             outfrom;         /*输出类型*/
    src_sel_type_def                src_sel;         /*AHB或SRC*/
    dac_data_format_typedef         data_format;     /*数据对齐格式*/
    dac_mix_sorce_def               mix_source;      /*mix设置*/
    uint32_t                        vol;             /*音量设置*/
    eq_param_class_type             eq_type;         /*EQ类型*/
    dac_param_inverse_type          inverse;         /*输出为差分或正常*/
} dac_init_typedef;

2.5音频算法接口说明

/**
 * 音频算法初始化
 * @param: none
 * @return: none.
 */
void denoise_init(void)
{
    plxc_set_model_addr((uint32_t)(FW_HEADER->BIN[1].ADDR + 0x4000000));// set ai denoise mod addr
	plxc_algo_init();//init ai denoise algo
	plxc_set_denoise_level(250); // set ai denoise level
	plxc_set_audio_callback(getaudio);// set callback function
}


/**
 * 向算法输入原始音频数据
 *
 * @param: audio:原始音频数据的缓存地址
 *         num_samples:音频数据的点数
           (uint32_t)audio_buffer[0]:主通道
           (uint32_t)audio_buffer[1]:参考通道
 * @return: none.
 */
void push_primitive_audio_data(int16_t *audio, uint32_t num_samples)
{
	...
    if ((gAudioPrimitive != (void *)0) && (gAudioPrimitive->audioListener != (void *)0))
    {
        gAudioPrimitive->audioListener(0, (uint32_t)audio_buffer[0], (uint32_t)audio_buffer[1]);
    }
    ...
}

/**
 * 音频算法计算完成后回调函数,从该函数获取数据
 * @param: audio0:音频数据0buff地址
 *         audio1:音频数据1buff地址
 *         num_samples:音频数据的点数
 * @return: none.
 */
void get_audio(int16_t *audio0, int16_t *audio1, uint32_t num_samples)
{
    uint16_t temp_buff[AUDIO_CALLBACK_LEN * 2];
    ...
    for (uint16_t i = 0; i < num_samples; i++)/*输出1路降噪前，1路降噪后的数据*/
    {
        temp_buff[2 * i + 0] = audio1[i];
        temp_buff[2 * i + 1] = audio0[i];
    }
    ...
    src1_write_data((uint8_t *)temp_buff, AUDIO_CALLBACK_LEN);//将降噪后的数据，通过SRC后由DAC播出
}