esp32s3 idf读取sd卡音频文件完整的音频播放功能详细程序

以下是一个ESP32-S3 IDF读取SD卡音频文件并播放的详细程序：

首先，需要包含一些必要的头文件：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "driver/i2s.h"
#include "esp_log.h"
#include "esp_vfs_fat.h"
#include "sdmmc_cmd.h"

然后，定义一些常量和变量：

// SD卡的CS引脚
#define SD_CS_GPIO 5

// I2S输出的引脚
#define I2S_BCK 26
#define I2S_WS 25
#define I2S_DO 22

// I2S配置
static const i2s_config_t i2s_config = {
    .mode = I2S_MODE_MASTER | I2S_MODE_TX,
    .sample_rate = 44100,
    .bits_per_sample = 16,
    .channel_format = I2S_CHANNEL_FMT_RIGHT_LEFT,
    .communication_format = I2S_COMM_FORMAT_I2S | I2S_COMM_FORMAT_I2S_MSB,
    .intr_alloc_flags = ESP_INTR_FLAG_LEVEL1,
    .dma_buf_count = 8,
    .dma_buf_len = 64
};

// I2S引脚配置
static const i2s_pin_config_t i2s_pin_config = {
    .bck_io_num = I2S_BCK,
    .ws_io_num = I2S_WS,
    .data_out_num = I2S_DO,
    .data_in_num = I2S_PIN_NO_CHANGE
};

// 文件名
static const char* FILENAME = "/sdcard/test.wav";

// 文件句柄
static FILE* file;

// 文件大小
static size_t file_size;

// 文件读取缓冲区
static uint8_t file_buffer[1024];

在配置I2S之前，需要初始化SD卡：

static esp_err_t init_sd_card()
{
    esp_err_t ret;

    // 配置SD卡的CS引脚
    gpio_pad_select_gpio(SD_CS_GPIO);
    gpio_set_direction(SD_CS_GPIO, GPIO_MODE_OUTPUT);
    gpio_set_level(SD_CS_GPIO, 1);

    // 初始化SDMMC驱动
    sdmmc_host_t host = SDSPI_HOST_DEFAULT();
    sdspi_slot_config_t slot_config = SDSPI_SLOT_CONFIG_DEFAULT();
    slot_config.gpio_cs = SD_CS_GPIO;
    ret = esp_vfs_fat_sdspi_mount("/sdcard", &host, &slot_config, NULL);
    if (ret != ESP_OK) {
        return ret;
    }

    return ESP_OK;
}

接下来，配置I2S并初始化：

static esp_err_t init_i2s()
{
    esp_err_t ret;

    // 配置I2S
    ret = i2s_driver_install(I2S_NUM_0, &i2s_config, 0, NULL);
    if (ret != ESP_OK) {
        return ret;
    }

    ret = i2s_set_pin(I2S_NUM_0, &i2s_pin_config);
    if (ret != ESP_OK) {
        return ret;
    }

    return ESP_OK;
}

然后，打开文件并获取文件大小：

static esp_err_t open_file()
{
    // 打开文件
    file = fopen(FILENAME, "rb");
    if (file == NULL) {
        return ESP_FAIL;
    }

    // 获取文件大小
    fseek(file, 0, SEEK_END);
    file_size = ftell(file);
    fseek(file, 0, SEEK_SET);

    return ESP_OK;
}

最后，读取文件并通过I2S输出音频：

static esp_err_t read_file()
{
    size_t bytes_read;
    size_t bytes_to_read = sizeof(file_buffer);

    while (file_size > 0) {
        // 读取文件
        if (file_size < bytes_to_read) {
            bytes_to_read = file_size;
        }
        bytes_read = fread(file_buffer, 1, bytes_to_read, file);
        if (bytes_read == 0) {
            return ESP_FAIL;
        }

        // 输出音频
        i2s_write(I2S_NUM_0, file_buffer, bytes_read, portMAX_DELAY);

        file_size -= bytes_read;
    }

    return ESP_OK;
}

完整的程序如下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "driver/i2s.h"
#include "esp_log.h"
#include "esp_vfs_fat.h"
#include "sdmmc_cmd.h"

// SD卡的CS引脚
#define SD_CS_GPIO 5

// I2S输出的引脚
#define I2S_BCK 26
#define I2S_WS 25
#define I2S_DO 22

// I2S配置
static const i2s_config_t i2s_config = {
    .mode = I2S_MODE_MASTER | I2S_MODE_TX,
    .sample_rate = 44100,
    .bits_per_sample = 16,
    .channel_format = I2S_CHANNEL_FMT_RIGHT_LEFT,
    .communication_format = I2S_COMM_FORMAT_I2S | I2S_COMM_FORMAT_I2S_MSB,
    .intr_alloc_flags = ESP_INTR_FLAG_LEVEL1,
    .dma_buf_count = 8,
    .dma_buf_len = 64
};

// I2S引脚配置
static const i2s_pin_config_t i2s_pin_config = {
    .bck_io_num = I2S_BCK,
    .ws_io_num = I2S_WS,
    .data_out_num = I2S_DO,
    .data_in_num = I2S_PIN_NO_CHANGE
};

// 文件名
static const char* FILENAME = "/sdcard/test.wav";

// 文件句柄
static FILE* file;

// 文件大小
static size_t file_size;

// 文件读取缓冲区
static uint8_t file_buffer[1024];

static esp_err_t init_sd_card()
{
    esp_err_t ret;

    // 配置SD卡的CS引脚
    gpio_pad_select_gpio(SD_CS_GPIO);
    gpio_set_direction(SD_CS_GPIO, GPIO_MODE_OUTPUT);
    gpio_set_level(SD_CS_GPIO, 1);

    // 初始化SDMMC驱动
    sdmmc_host_t host = SDSPI_HOST_DEFAULT();
    sdspi_slot_config_t slot_config = SDSPI_SLOT_CONFIG_DEFAULT();
    slot_config.gpio_cs = SD_CS_GPIO;
    ret = esp_vfs_fat_sdspi_mount("/sdcard", &host, &slot_config, NULL);
    if (ret != ESP_OK) {
        return ret;
    }

    return ESP_OK;
}

static esp_err_t init_i2s()
{
    esp_err_t ret;

    // 配置I2S
    ret = i2s_driver_install(I2S_NUM_0, &i2s_config, 0, NULL);
    if (ret != ESP_OK) {
        return ret;
    }

    ret = i2s_set_pin(I2S_NUM_0, &i2s_pin_config);
    if (ret != ESP_OK) {
        return ret;
    }

    return ESP_OK;
}

static esp_err_t open_file()
{
    // 打开文件
    file = fopen(FILENAME, "rb");
    if (file == NULL) {
        return ESP_FAIL;
    }

    // 获取文件大小
    fseek(file, 0, SEEK_END);
    file_size = ftell(file);
    fseek(file, 0, SEEK_SET);

    return ESP_OK;
}

static esp_err_t read_file()
{
    size_t bytes_read;
    size_t bytes_to_read = sizeof(file_buffer);

    while (file_size > 0) {
        // 读取文件
        if (file_size < bytes_to_read) {
            bytes_to_read = file_size;
        }
        bytes_read = fread(file_buffer, 1, bytes_to_read, file);
        if (bytes_read == 0) {
            return ESP_FAIL;
        }

        // 输出音频
        i2s_write(I2S_NUM_0, file_buffer, bytes_read, portMAX_DELAY);

        file_size -= bytes_read;
    }

    return ESP_OK;
}

void app_main()
{
    esp_err_t ret;

    // 初始化SD卡
    ret = init_sd_card();
    if (ret != ESP_OK) {
        ESP_LOGE("MAIN", "Failed to initialize SD card (%d)", ret);
        return;
    }

    // 初始化I2S
    ret = init_i2s();
    if (ret != ESP_OK) {
        ESP_LOGE("MAIN", "Failed to initialize I2S (%d)", ret);
        return;
    }

    // 打开文件
    ret = open_file();
    if (ret != ESP_OK) {
        ESP_LOGE("MAIN", "Failed to open file (%d)", ret);
        return;
    }

    // 读取文件并输出音频
    ret = read_file();
    if (ret != ESP_OK) {
        ESP_LOGE("MAIN", "Failed to read file (%d)", ret);
        return;
    }

    // 关闭文件
    fclose(file);
}

注意：此程序中的音频文件必须是16位PCM格式，采样率为44100Hz。如果要播放其他格式的音频文件，请参考ESP-IDF官方文档中的示例程序。