最近忽然想起了前几年学习51单片机时有一个大名鼎鼎的12864模块没有使用，原因是当时使用的程序模块驱动有问题，也没有深究。然而我买的这个模块是V2.0版，带有中文字库，还是很实用的，因此我打算在STM32开发板上试一下看看效果如何。首先我找出了《新概念51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展全攻略》这本书，参考里面的12864模块驱动程序，结果很顺利，除了端口初始化外，几乎不用做任何改动就可以在miniSTM32开发板上使用。
然后我打算做一个试验，参考正点原子的例程识别SD卡，读出第一个扇区的内容并通过串口输出。
12864模块的接线方式（管脚1为正面右起第一个引脚，采用串行接线方式）：
引脚1 VSS -- GND 模块电源
引脚2 VDD -- +5V 模块电源
引脚4 RS(CS) -- PB8 串行片选
引脚5 R/W(SID) -- PB9 串行数据
引脚6 E(CLK) -- PB10 串行时钟
引脚15 PSB -- GND 高电平为6800通信，低电平为3线SPI通信
引脚19 BLA -- +5V 背光电源
引脚20 BLK -- GND 背光电源
SD卡模块的接线方式：
引脚1 CD/DAT3 (SPI模式CS) -- PA3
引脚2 CMD(SPI模式MOSI） -- PA7
引脚3 VSS
引脚4 VCC
引脚5 CLK(SPI模式CLK） -- PA5
引脚6 VSS
引脚7 DAT0(SPI模式MISO） -- PA6
引脚8 DAT1
引脚9 DAT2
要点和注意事项：
1）由于液晶模块对电压的波动很敏感，为了保证显示效果，这里的引脚大部分都是焊接的，杜邦线的效果就和面包板上的引线一样连接不太可靠。
2）由于使用SPI1外设读取SD卡时使用了PA3,PA5,PA6,PA7引脚，其他外设就不能再使用这几个引脚了。
下面的图片是试验结果 ：
这是从SD卡0扇区读出的内容，最后两个字节是55AA
很多从51单片机开始学习的新手估计对文件系统有一种神秘感，通过正点原子的例程我也是首次接触到FatFS文件系统，这个文件系统已经在嵌入式领域广泛使用，主要包括ff.c, ff.h, ffconf.h, diskio.c, diskio.h等文件，初学者先仔细看看ffconf.h，ff.h和diskio.h三个头文件就能对FatFS文件系统有一个初步印象以便消除陌生感。这里的试验内容是使用FatFS读出SD卡中的所有文件，并以目录名/文件名的形式通过串口打印出来，同时找出其中的歌曲并显示到12864模块上。
要点和注意事项：
1）要找出SD卡中的所有文件，首先要为SD卡工作区申请内存，然后挂载SD卡磁盘到0:分区。接着使用f_opendir()和f_readdir()函数从根目录开始递归扫描，
通过分析FILINFO中的fattrib属性，如果是目录则切换目录继续扫描，如果是文件则输出路径+文件名，如果使用f_typetell()函数发现文件是音乐则输出文件名到12864屏幕。
2）由于Fatfs文件系统默认的长文件名长度为255，如果递归扫描磁盘的文件会消耗较多的内存，为了节约内存，长文件名默认长度可以改为30左右。
下面的图片是试验结果 ：
接下来我打算使用SPI1和Fatfs文件系统读取SD卡中的歌曲，然后通过定时器TIM3的通道1和通道2以PWM波形的方式播放wav音乐，定时器TIM3的比较值就是读取到的wav的数据，由定时器TIM2的中断来更新。歌曲的采样率决定了预装载值arr和预分频系数psc的乘积，即psc X arr = 72000000/采样率，如果是8bit音乐要保证arr>=256，如果是16bit音乐要保证arr>=2048(11bit)。由于网上关于使用PWM方式播放wav文件的相关信息不太多，因此有很多细节需要自己摸索排查。经过几天的努力也参考了网上不少文章（比如DAC方式播放wav的文章），终于播放出音乐，目前采样率为11025的8位wav音乐播放的效果一般，杂音也比较明显。
要点和注意事项：
1）歌曲缓冲区buffer的使用分为前后两个半段，具体来说假设buffer长度为4096，当前半段的数据写入CCR1到2048位时，则读文件标志ready置1，前后段标志位flag则取反，当读取到4096位时也是ready置1和flag取反。while循环中如果ready为1，说明需要读文件了，如果flag为1则将读到的数据放入buffer前半段，如果flag为0则将读到的数据放入buffer后半段。总之buffer读操作和写操作总是前后两个半段错开。
2）要想播放wav歌曲，首先需要熟悉WAV文件的格式，我在网上找到了一个使用ALSA音频库播放WAV的程序alsa_play.c，可以先在pc上用此程序播放wav音乐，以便熟悉WAV文件头。另外为了熟悉使用TIM3定时器的PWM功能，可以先做一个呼吸灯。
3）由于SPI1读取SD卡用到了PA5,PA6,PA7引脚，而TIM3通道1和通道2的默认输出引脚是PA6,PA7，如果采用半重映射到PB4PB5，需要禁用JTAG/SWD，故采用完全重映射到PC6PC7，并且在端口配置时需要使能AFIO时钟。
4）在播放WAV音乐时发现采样率是音质的关键，如果使用16bit数据，由于需要截断到12bit或11bit效果并不好，对于STM32如果使用单声道8bit，可以使用44100Hz的采样率。
5）在调试过程中发现像LED0=1这类使用宏的语句容易出问题，我这里引起的问题是中断服务程序卡死，另外一开始我想把buffer定义为u8 *buffer[2]，使用时也可能出问题，希望自己在嵌入式领域要注意C语言用法的规范。
6) 最后切记对于8bit（包括单声道和双声道）wav文件，读取到的音频数据要减去0x80，如果觉得音量太大，可以再除以2以降低音量。
以下是采用PWM方式播放的《我和我的祖国》百度云链接（在尝试采用DAC方式播放后发现音质更好但要接有源音箱）：
链接: https://pan.baidu.com/s/10nap5aZC1IEWXQD_UoGu3g 提取码: zmc6
以下是DAC方式播放WAV音乐的项目源码：
链接: https://pan.baidu.com/s/1QlucA0IVGA8iHdaa7vOt0g 提取码: 7pgn