想把撸来的esp32c2用在小智AI上，但要用SPI和PWM模拟I2S才行，有没有会的大...

kindzhon

不少人都撸到了这个https://www.mydigit.cn/thread-501366-1-2.html

以为是esp32什么都有了，结果这货没有i2s，没有ulp，没有rtcram，主频最高只有120MHz，
但有蓝牙，有两路ADC，还是有点用。
可是没有I2S，在语音方面就非常麻烦了。
esp相关的audio库基本都不能用，
然后我看到了这个一文搞懂如何通过SPI+PWM模拟I2S
不知道哪个大神研究过软件模拟I2S没？如果有，做成arduino库，小智AI的成本又能降个档次了。

我们就只需要在MCU的外部产生两个PWM，一个作为I2S的CLK信号且连接到SPI的SPI_CLK上，另一个作为I2S的WS信号，然后SPI的SPI_DATA作为I2S_DATA信号进行输出。且让两个PWM同时输出，这样就实现了CLK、WS、DATA同时产生的目的。如下图：


我用claude3.5做了点研究，生成了500Hz正弦波代码，但连接了NS4168，完全没有声音，抛砖引玉，大家看看怎么改。

1. #include <SPI.h>
   
2. #include <math.h>
   
3. #include "driver/ledc.h"
   
4. #include "driver/timer.h"
   
5. 
   
6. // 引脚定义
   
7. const int SPI_CLK_PIN = 20;  // I2S SCK
   
8. const int PWM_WS_PIN = 10;   // I2S WS/LRCLK
   
9. const int SPI_DATA_PIN = 19; // I2S SD
   
10. 
    
11. // 音频参数（修正采样率匹配）
    
12. const float frequency = 500.0;        // 500Hz正弦波
    
13. const float samplingRate = 8000.0;    // 8kHz采样率 [[4]][[10]]
    
14. const int amplitude = 32767;          // 16位PCM范围
    
15. const int numSamples = samplingRate / frequency;
    
16. 
    
17. // 生成正弦波表
    
18. uint16_t sineWave[numSamples];
    
19. volatile int dataIndex = 0;
    
20. 
    
21. // WS信号配置（修正为8kHz）
    
22. const int ledcChannel = 0;
    
23. const int ledcFreq = 8000;            // 与采样率一致 [[7]][[9]]
    
24. const int ledcResolution = 8;         // 8位分辨率
    
25. 
    
26. // SPI时钟计算（修正为256kHz）
    
27. const uint32_t spiClock = samplingRate * 16 * 2; // 8000*16*2=256kHz [[4]][[10]]
    
28. 
    
29. // 定时器配置（同步采样率）
    
30. const int timerDivider = 80000000 / samplingRate; // APB_CLK=80MHz
    
31. 
    
32. void IRAM_ATTR onTimer(void* arg);
    
33. 
    
34. void setup() {
    
35. 
    
36. 
    
37.   Serial.begin(74880);
    
38. Serial.printf("SPI Clock: %u Hz\n", spiClock);
    
39. Serial.printf("WS Frequency: %u Hz\n", ledcFreq);
    
40. delay(1000);
    
41.   // 生成正弦波数据
    
42.   for (int i = 0; i < numSamples; i++) {
    
43.     float sample = sin(2.0 * PI * frequency * i / samplingRate);
    
44.     sineWave[i] = (uint16_t)(amplitude * sample + amplitude);
    
45.   }
    
46. 
    
47.   // 初始化SPI（修正时钟频率）
    
48.   SPI.begin(SPI_CLK_PIN, -1, SPI_DATA_PIN, -1);
    
49.   SPI.beginTransaction(SPISettings(spiClock, MSBFIRST, SPI_MODE0)); // [[6]]
    
50. 
    
51.   // 配置WS信号（LRCLK）
    
52.   ledc_timer_config_t ledc_timer = {
    
53.     .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,
    
54.     .duty_resolution = LEDC_TIMER_8_BIT,
    
55.     .timer_num = LEDC_TIMER_0,
    
56.     .freq_hz = ledcFreq,  // 8kHz关键修正
    
57.     .clk_cfg = LEDC_AUTO_CLK
    
58.   };
    
59.   ledc_timer_config(&ledc_timer);
    
60. 
    
61.   ledc_channel_config_t ledc_channel = {
    
62.     .gpio_num = PWM_WS_PIN,
    
63.     .speed_mode = LEDC_LOW_SPEED_MODE,
    
64.     .channel = LEDC_CHANNEL_0,
    
65.     .timer_sel = LEDC_TIMER_0,
    
66.     .duty = 128,         // 50%占空比（8位分辨率）
    
67.     .hpoint = 0
    
68.   };
    
69.   ledc_channel_config(&ledc_channel);
    
70. 
    
71.   // 配置定时器（与采样率同步）
    
72.   timer_config_t config = {
    
73.     .alarm_en = TIMER_ALARM_EN,
    
74.     .counter_en = TIMER_START,
    
75.     .intr_type = TIMER_INTR_LEVEL,
    
76.     .counter_dir = TIMER_COUNT_UP,
    
77.     .auto_reload = TIMER_AUTORELOAD_EN,
    
78.     .divider = timerDivider  // 80MHz/8000=10000
    
79.   };
    
80.   timer_init(TIMER_GROUP_0, TIMER_0, &config);
    
81.   timer_set_counter_value(TIMER_GROUP_0, TIMER_0, 0);
    
82.   timer_set_alarm_value(TIMER_GROUP_0, TIMER_0, 1); // 每周期触发
    
83.   timer_enable_intr(TIMER_GROUP_0, TIMER_0);
    
84.   timer_isr_register(TIMER_GROUP_0, TIMER_0, onTimer, NULL, ESP_INTR_FLAG_IRAM, NULL);
    
85.   timer_start(TIMER_GROUP_0, TIMER_0);
    
86. }
    
87. 
    
88. void IRAM_ATTR onTimer(void* arg) {
    
89.   static bool wsState = false;
    
90.   
    
91.   // 在WS边沿切换时传输数据（符合I2S时序）
    
92.   if(!wsState) {
    
93.     SPI.transfer16(sineWave[dataIndex]); // 左声道传输
    
94.     dataIndex = (dataIndex + 1) % numSamples;
    
95.   }
    
96.   wsState = !wsState; // 8kHz翻转（50%占空比）
    
97. 
    
98.   // 清除中断标志
    
99.   timer_group_clr_intr_status_in_isr(TIMER_GROUP_0, TIMER_0);
    
100. }
     
101. 
     
102. void loop() {}

复制代码

猪小呆

问问Deepseek看它会不会？

tomac88

不要屏幕就行了。

kindzhon

猪小呆 发表于 2025-3-20 13:07
问问Deepseek看它会不会？

claude编程是最强的，DS问到后面出错就不会改了。

慕名而来

kindzhon 发表于 2025-3-20 21:20
claude编程是最强的，DS问到后面出错就不会改了。

请教，这个模块的I2C是那两个引脚，我看ESP8684介绍有I2C但引脚描述中却没有。

玛德陛下

我也撸了，竟然不支持i2c

信徒1102

玛德陛下 发表于 2025-3-21 21:22
我也撸了，竟然不支持i2c

支持的，我测试没问题，就是目前双串口一直没测试好。我用来点亮屏幕了。ssd1306

kindzhon

慕名而来 发表于 2025-3-21 20:48
请教，这个模块的I2C是那两个引脚，我看ESP8684介绍有I2C但引脚描述中却没有。 ...

我说的是I2S不是I2C

kindzhon

玛德陛下 发表于 2025-3-21 21:22
我也撸了，竟然不支持i2c

我说的是I2S不是I2C

珜羽

直接PWM输出接三极管接喇叭呗？

kindzhon

珜羽 发表于 2025-3-22 11:10
直接PWM输出接三极管接喇叭呗？

那个难听的要命。

vip2128

SmartArduino/DOIT_AI
https://github.com/SmartArduino/DOIT_AI

kindzhon

vip2128 发表于 2025-4-10 00:05
SmartArduino/DOIT_AI
https://github.com/SmartArduino/DOIT_AI

这个用了离线主意模块。

cooleaf

我觉得离线语音唤醒，这个比较好，可以改任意唤醒词，好！！！

珜羽

kindzhon 发表于 2025-4-9 23:33
那个难听的要命。

又不是不能用.jpg