SYN6288E 中文语音合成芯片是北京宇音天下科技有限公司在 2010 年初推出的一款性/价比更高的 SYN6288 芯片的基础上更改封装方式的,效果更自然的一款中高端语音合成芯片。SYN6288E 通过异步串 口(UART)通讯方式,接收待合成的文本数据,实现文本到语音(或 TTS 语音)的转换。
模块来源
规格参数
输入电压: 2.4V~5.1V
额定电流: 2.0uA~280mA
控制方式: 串口
以上信息见厂家资料文件
移植过程
我们的目标是将例程移植至开发板上【能够播报语音的功能】。首先要获取资料,查看数据手册应如何实现读取数据,再移植至我们的工程。
查看资料
语音播报控制,只要配置出串口,再根据数据手册要求的命令帧格式发送数据,就能实现播报功能。
注意!该模块只能实现语音播报,没有语音识别功能!也无法录音。
引脚选择
这里选择的引脚见引脚接线表
代码移植
下载为大家准备的驱动代码文件夹,复制到自己工程中\luban-lite\application\rt-thread\helloworld\user-bsp
文件夹下
提示
如果未找到 user-bsp
这个文件夹,说明你未进行模块移植的前置操作。请转移到手册使用必要操作(点击跳转)中进行必要的配置操作!!!
接下来打开自己的工程,开始修改Kconfig文件。
1、在 VSCode 中打开 application\rt-thread\helloworld\Kconfig 文件
2、在该文件的 #endif
前面添加该模块的 Kconfig路径语句
# 语音合成播报模块
source "application/rt-thread/helloworld/user-bsp/syn6288-speech-synthesis-broadcast-module/Kconfig"
2
menuconfig操作
1、我们 双击 luban-lite
文件夹下的 win_env.bat
脚本打开env工具:
2、输入以下命令列出所有可用的默认配置:
scons --list-def
3、选择 d13x_JLC_rt-thread_helloworld
这个配置!这个是我们衡山派开发板的默认配置!输入以下命令即可:
scons --apply-def=7
或者
scons --apply-def=d13x_JLC_rt-thread_helloworld_defconfig
这两个命令作用是一样的,一个是 文件名 ,一个是 编号 !!!
4、输入以下命令进入menuconfig菜单
scons --menuconfig
进入以下界面:
5、选中 Porting code using the LCKFB module
按
Y
选中按
N
取消选中方向键
左右
调整 最下面菜单的选项方向键
上下
调整 列表的选项
回车
执行最下面菜单的选项
6、回车进入 Porting code using the LCKFB module
菜单
7、按方向键 上下
选中 Using SYN6288 Voice Synthesis Announcement Module
后按 Y
键,看到前面括号中出现一个 *
号,就可以下一步了。
8、按方向键 左右
选中 <Save>
然后一路回车
,然后 退出
即可
编译
我们 保存并退出menuconfig菜单 之后,输入以下命令进行编译:
scons
或
scons -j16
-j 用来选择参与编译的核心数: 我这里是选择16
大家可以根据自己的电脑来选择
核心越多编译越快
如果写的数量高于电脑本身,那么就自动按照最高可用的来运行!
镜像烧录
编译完成之后会在 \luban-lite\output\d13x_JLC_rt-thread_helloworld\images
文件夹下生成一个 d13x_JLC_v1.0.0.img
镜像文件!
然后我们烧录镜像,具体的教程请查看:镜像烧录(点击跳转🚀)
到这里完成了,请移步到 最后一节 进行移植验证。
工程代码解析
bsp_syn6288.c
/*
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*/
#include <getopt.h>
#include <string.h>
#include <rtthread.h>
#include <aic_core.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#include "hal_adcim.h"
#include "rtdevice.h"
#include "aic_log.h"
#include "hal_gpai.h"
#include <stdio.h>
#include "aic_hal_gpio.h"
#include "bsp_syn6288.h"
#define SAMPLE_UART_NAME "uart3" // 串口设备名称
#define RCV_BUFF_SIZE_MAX 1024 // 接收最大字节长度
static struct rt_semaphore rx_sem; // 用于接收消息的信号量
static rt_device_t serial; // 串口设备句柄
static rt_thread_t serial_recv_thread; // 串口接收线程句柄
static char serial_recv_buff[RCV_BUFF_SIZE_MAX]; // 串口接收缓存区
static char serial_recv_flag; // 串口接收标志
static int serial_recv_length; // 接收字节长度
/* ================================================== */
static void delay_ms(uint64_t ms){ rt_thread_mdelay(ms); }
static void delay_us(uint64_t us){ aicos_udelay(us); }
// 中断接收回调函数
static rt_err_t uart_input(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
/* 串口有数据传入后产生中断,调用此回调函数,释放信号量 */
if (size > 0)
rt_sem_release(&rx_sem);
return RT_EOK;
}
// 串口接收线程入口函数
static void serial_recv_thread_entry(void *param)
{
rt_kprintf("\nserial_recv_thread_entry run ......\n");
while(1)
{
char temp_recv_buff = 0; // 接收临时缓存区
int ret = rt_device_read(serial, 0, &temp_recv_buff, 1);
if(ret < 0) // 出现了错误
{
pr_debug("read() return [%ld] %s\n", rt_get_errno(), rt_strerror(rt_get_errno()));
}
if(ret == 0) // 未接到数据
{
// 重置信号量
rt_sem_control(&rx_sem, RT_IPC_CMD_RESET, RT_NULL);
// 获取信号量,如果没有获取得到则阻塞在这里永远等待。
rt_sem_take(&rx_sem, RT_WAITING_FOREVER);
}
if(ret == 1) // 接收到1字节的数据
{
// 防止数据超出缓存区的大小
if(serial_recv_length < RCV_BUFF_SIZE_MAX - 1)
{
// 存入接收缓存区并递增长度
serial_recv_buff[serial_recv_length++] = temp_recv_buff;
// rt_kprintf("%x\n", temp_recv_buff); // 打印接收到的字节,用于调试
}
else
{
// 如果缓冲区已满,则从0开始覆盖旧数据
serial_recv_length = 0;
serial_recv_buff[serial_recv_length++] = temp_recv_buff;
}
// 为接收缓存区最后添加 '\0'
serial_recv_buff[serial_recv_length] = '\0';
// 设置串口接收完成标志
serial_recv_flag = 1;
}
}
}
/************************************************
函数名称 : Clear_recv_buff
功 能 : 清空串口接收缓存区
参 数 : 无
返 回 值 :
作 者 : LC
*************************************************/
static void Clear_recv_buff(void)
{
// 清空接收缓存区
rt_memset(serial_recv_buff, 0, sizeof(serial_recv_buff));
// 清空标志位
serial_recv_flag = 0;
// 清空缓存区长度计量
serial_recv_length = 0;
}
/************************************************
函数名称 : serial_send_byte
功 能 : 串口发送一个字节
参 数 : 发送的数据
返 回 值 : RT_EOK成功 -RT_ERROR失败
作 者 : LC
*************************************************/
static int serial_send_byte(uint8_t dat)
{
int ret = rt_device_write(serial, 0, &dat, 1);
if(ret != 1)
{
LOG_E("Failed to [serial_send_byte] code[%d] !!!", ret);
return -RT_ERROR;
}
return RT_EOK;
}
/************************************************************
* 函数名称:SYN6288_Send_Cmd
* 函数说明:向SYN6288发送命令
* 型 参:
* 【CmdType=命令字】 可使用参数有:
* 0x01 语音合成命令
* 0x31 设置波特率(默认9600)
* 0x02 停止合成命令
* 0x03 暂停合成命令
* 0x04 恢复合成命令
* 0x21 芯片状态查询命令
* 0x88 芯片进入低功耗模式
* 【CmdPar=命令参数】 可使用参数有:
* 字节高5位的十进制为0时,表示不加背景音乐
* 字节高5位的十进制为1~15时,表示所选背景音乐的编号
* 字节低3位的十进制为0~3,并且命令字为语音合成命令时,分别代表设置文本为GB2312格式、GBK格式、BIG5格式、UNICODE格式;
* 字节低3位的十进制为0~2,并且命令字为设置波特率时,分别代表设置波特率为9600、19200、38400;
* 【Text_Buff=播报的文本】
* 返 回 值:0=发送成功
* 备 注:
* 接收到控制命令帧,芯片会向上位机发送1个字节的状态回传,上位机可根据这个回传来判断芯片目前的工作状态
* 初始化成功回传 0X4A
* 收到正确的命令帧回传 0x41
* 收到不能识别命令帧回传 0x45
* 芯片播音状态回传 0x4E
* 芯片空闲状态回传 0x4F
*************************************************************/
int SYN6288_Send_Cmd(uint8_t CmdType, uint8_t CmdPar, uint8_t *Text_Buff)
{
unsigned char frame_header = 0XFD; //帧头
unsigned int Text_Len = strlen((const char*)Text_Buff);//待发送文本的长度
unsigned int Data_Len = Text_Len + 3; //数据区长度;3=帧头、帧尾和异或校验
unsigned char Xor_Check = 0; //异或校验存储
unsigned char Send_Buff[210]; //待发送的命令帧,命令帧最大206个字节
uint8_t i = 0;
Send_Buff[0] = frame_header; //帧头
Send_Buff[1] = Data_Len>>8; //高位在前
Send_Buff[2] = Data_Len&0x00ff; //低位在前
Send_Buff[3] = CmdType; //命令字
Send_Buff[4] = CmdPar; //命令数据
sprintf((char*)Send_Buff+5, "%s", Text_Buff);
//发送数据
for( i = 0; i < Text_Len+5; i++ )
{
Xor_Check = Xor_Check ^ Send_Buff[i];//对每一个数据进行异或校验保存
serial_send_byte( Send_Buff[i] );//发送数据
}
serial_send_byte( Xor_Check );//发送最后一位:异或校验数据
return 0;
}
/************************************************
函数名称 : SYN6288_Init
功 能 : 模块初始化
参 数 : 无
返 回 值 : RT_EOK成功 -RT_ERROR失败
作 者 : LCKFB
*************************************************/
int SYN6288_Init(void)
{
int ret = 0;
// 清空接收缓存区
rt_memset(serial_recv_buff,0,sizeof(serial_recv_buff));
// 清空标志位
serial_recv_flag = 0;
// 清空缓存区长度计量
serial_recv_length = 0;
rt_kprintf("Try to open(%s)\n", SAMPLE_UART_NAME);
// 获取串口句柄
serial = rt_device_find(SAMPLE_UART_NAME);
if (!serial)
{
LOG_E("find %s failed!\n", SAMPLE_UART_NAME);
return -RT_ERROR;
}
// 初始化信号量
ret = rt_sem_init(&rx_sem, "rx_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);
if (ret != RT_EOK)
{
LOG_E("failed to rt_sem_init !\n");
return -RT_ERROR;
}
// 打开串口设备
ret = rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_INT_RX);
if (ret != RT_EOK)
{
LOG_E("open %s failed : %d !\n", SAMPLE_UART_NAME, ret);
return -RT_ERROR;
}
// 设置接收回调函数
rt_device_set_rx_indicate(serial, uart_input);
// 创建串口数据接收线程
serial_recv_thread = rt_thread_create("serial", serial_recv_thread_entry, RT_NULL, 1024*2, 15, 20);
if (serial_recv_thread != RT_NULL)
{
// 启动线程
rt_thread_startup(serial_recv_thread);
}
else
{
rt_device_close(serial);
LOG_E("Failed to [rt_thread_create] !!!");
return -RT_ERROR;
}
return RT_EOK;
}
/************************************************
函数名称 : SYN6288_DeInit
功 能 : 清空模块初始化
参 数 : 无
返 回 值 : RT_EOK成功 -RT_ERROR失败
作 者 : LCKFB
*************************************************/
int SYN6288_DeInit(void)
{
int ret = RT_EOK;
rt_kprintf("\nSYN6288_DeInit Run........\n");
ret = rt_thread_delete(serial_recv_thread);
if(ret != RT_EOK)
{
LOG_E("rt_thread_delete failed!!!");
return ret;
}
ret = rt_device_close(serial);
if(ret != RT_EOK)
{
LOG_E("rt_device_close failed!!!");
return ret;
}
ret = rt_sem_detach(&rx_sem);
if(ret != RT_EOK)
{
LOG_E("rt_sem_detach failed!!!");
return ret;
}
rt_kprintf("\nSYN6288_DeInit successful!!\n");
return RT_EOK;
}
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bsp_syn6288.h
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*/
#ifndef __BSP_SYN6288_H__
#define __BSP_SYN6288_H__
#include <getopt.h>
#include <string.h>
#include <rtthread.h>
#include <aic_core.h>
int SYN6288_Init(void); // 模块初始化
int SYN6288_DeInit(void); // 清除模块的初始化
int SYN6288_Send_Cmd(uint8_t CmdType, uint8_t CmdPar, uint8_t *Text_Buff); // 发送数据
#endif
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Kconfig
这个是一个menuconfig中的选项,如果在菜单中选中该选项,就会在rtconfig.h
中定义一个语句,用来if判断条件编译之类的。
config LCKFB_SYN6288_SPEECH_SYNTHESIS_BROADCAST_MODULE
bool "Using SYN6288 Voice Synthesis Announcement Module"
select AIC_USING_UART3
default n
help
More information is available at: https://wiki.lckfb.com/
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SConscript
自动化构建文件,如果定义了 LCKFB_SYN6288_SPEECH_SYNTHESIS_BROADCAST_MODULE
和 USING_LCKFB_TRANSPLANT_CODE
就自动编译当前目录下的文件!!
Import('RTT_ROOT')
Import('rtconfig')
import rtconfig
from building import *
cwd = GetCurrentDir()
CPPPATH = [cwd]
src = []
if GetDepend('LCKFB_SYN6288_SPEECH_SYNTHESIS_BROADCAST_MODULE') and GetDepend('USING_LCKFB_TRANSPLANT_CODE'):
src = Glob(os.path.join(cwd, '*.c'))
group = DefineGroup('lckfb-syn6288-speech-synthesis-broadcast-module', src, depend = [''], CPPPATH = CPPPATH)
Return('group')
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test_syn6288_speech_synthesis_broadcast_module.c
这个文件定义了一个处理SYN6288语音合成模块的线程,初始化了SYN6288模块的板级支持包(BSP),并设置了线程的优先级、栈大小和时间片。
线程的主要任务是初始化SYN6288语音合成模块,发送一条语音合成命令,然后反初始化模块并退出线程。以下是代码中的关键点:
THREAD_PRIORITY
、THREAD_STACK_SIZE
和THREAD_TIMESLICE
分别定义了线程的优先级、栈大小和时间片。syn6288_thread
是线程控制块的指针,初始为RT_NULL
。syn6288_thread_entry
是线程的入口函数,它执行SYN6288模块的初始化、发送语音合成命令和反初始化。SYN6288_Init
函数用于初始化SYN6288语音合成模块。SYN6288_Send_Cmd
函数用于发送语音合成命令到SYN6288模块。SYN6288_DeInit
函数用于反初始化SYN6288语音合成模块。aicos_mdelay
函数用于实现毫秒级的延时。LOG_E
宏用于打印错误信息。test_syn6288_speech_module
函数用于创建并启动线程。MSH_CMD_EXPORT
宏用于将函数导出为命令行接口,使得用户可以在命令行中直接调用这些函数。
在 syn6288_thread_entry
函数中,首先调用 SYN6288_Init
初始化模块,然后发送一条语音合成命令,内容是 "立创·衡山派D133EBS开发板"。发送命令后,线程会延时1000毫秒,然后调用 SYN6288_DeInit
反初始化模块,并打印退出成功的消息。
test_syn6288_speech_module
函数用于创建并启动 syn6288_thread
线程,并在启动后打印结束消息。
用户可以通过在命令行中输入 test_syn6288_speech_module
来启动SYN6288语音合成模块的测试线程。这个线程会执行上述的操作,最终退出并打印相应的消息。
/*
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* 开发板官网:www.lckfb.com
* 文档网站:wiki.lckfb.com
* 技术支持常驻论坛,任何技术问题欢迎随时交流学习
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* 关注bilibili账号:【立创开发板】,掌握我们的最新动态!
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*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <getopt.h>
#include <sys/time.h>
#include <rtthread.h>
#include "rtdevice.h"
#include "aic_core.h"
#include "aic_hal_gpio.h"
#include "bsp_syn6288.h"
#define THREAD_PRIORITY 25 // 线程优先级
#define THREAD_STACK_SIZE 4096 // 线程大小
#define THREAD_TIMESLICE 20 // 时间片
static rt_thread_t syn6288_thread = RT_NULL; // 线程控制块
// 线程入口函数
static void syn6288_thread_entry(void *param)
{
int ret = 0;
rt_kprintf("Start syn6288_thread_entry...\n");
ret = SYN6288_Init(); // 模块初始化
if(ret != RT_EOK)
{
LOG_E("Failed to [SYN6288_Init] !!!");
LOG_E("file: %s line: %d", __FILE__, __LINE__);
return;
}
rt_kprintf("SYN6288_Init run END!!\n");
rt_thread_mdelay(1000);
SYN6288_Send_Cmd(0x01,0x00,(uint8_t *)"立创·衡山派D133EBS开发板");
rt_thread_mdelay(1000);
ret = SYN6288_DeInit();
if(ret != RT_EOK)
{
LOG_E("failed to SYN6288_DeInit !!");
return;
}
rt_kprintf("thread EXIT successful !!\n");
}
static void test_syn6288_speech_module(int argc, char **argv)
{
/* 创建线程,名称是 syn6288_thread,入口是 syn6288_thread_entry */
syn6288_thread = rt_thread_create("syn6288_thread",
syn6288_thread_entry, RT_NULL,
THREAD_STACK_SIZE,
THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);
/* 如果获得线程控制块,启动这个线程 */
if (syn6288_thread != RT_NULL)
rt_thread_startup(syn6288_thread);
rt_kprintf("test_syn6288_speech_module run END!!\n");
}
// 导出函数为命令
MSH_CMD_EXPORT(test_syn6288_speech_module, test Voice Synthesis Announcement Module);
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移植验证
我们使用串口调试,将 USB转TTL模块 连接到衡山派开发板上面!!
具体的教程查看:串口调试(点击跳转🚀)
串口波特率默认为
115200
我们在输入下面的命令运行该模块的线程:
输入的时候按下
TAB键
会进行命令补全!!
test_syn6288_speech_module
模块上电效果:会读出 “ 立创·衡山派D133EBS开发板 ”