基于STM32的SYN6288语音播报模块驱动实验（代码开源）

基于STM32的SYN6288语音播报模块驱动实验（代码开源）

前言：本文为手把手教学 SYN6288语音播报模块的驱动实验，本教程的 MCU 采用STM32F103ZET6。通过 CubeMX 软件配置UART串口协议驱SYN6288模块进行规定的语音播报。考虑到 SYN6288模块的集成化与智能化很高，所以该模块的使用是极其便利的。

硬件设备

• STM32F103ZET6
• SYN6288

硬件实物图

引脚连接

• SYN6288引脚：
• RX --> PA2
• TX --> PA3
• VCC --> 5V
• GND --> GND

一、SYN6288概述

SYN6288中文语音合成芯片是北京宇音天下科技有限公司于2010年初推出的一款性/价比更高，效果更自然的一款中高端语音合成芯片。SYN6288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。

宇音天下于2002年最早研制出国内首款语音合成芯片OSYNO6188。公司最新推出的SYN6288语音合成芯片，继承了OSYNO6188语音芯片的优秀特点:最小SSOP28L贴片封装、硬件接口简单、低功耗、音色清亮圆润、极高的性/价比;除此之外，SYN6288在识别文本/数字/字符串更智能、更准确，语音合成自然度更好、可懂度更高。SYN6288语音合成效果和智能化程度均得到大幅度提高，是一款真正面向中高端行业应用领域的中文语音合成芯片。

SYN6288语音合成芯片的诞生，将推动TTS语音合成技术的行业应用走向更深入、更广泛!

二、SYN6288核心叙述

1. SYN6288默认波特率为：9600，输出字符串文本到模块，模块自动输出语音；
2. 输出的字符文本可以加入前缀（控制参数，实现音量语速等控制），以实现更自然的朗读。
3. 芯片支持任意中文文本的合成，可以采用GB2312 、GBK、BIG5和Unicode四种编码方式。芯片支持英文字母的合成，遇到英文单词时按字母方式发音。每次合成的文本量可达200个字节
4. 芯片具有文本智能分析处理功能，对常见的数值、电话号码、时间日期、度量衡符号等格式的文本，芯片能够根据内置的文本匹配规则进行正确的识别和处理。例如：“2008-12-21”读作“二零零八年十二月二十一日”，“10：36：28”读作“十点三十六分二十八秒”，“28℃”读作“二十八摄氏度”等等。

三、系统构成

最小系统包括：控制器模块、SYN6288语音合成芯片、功放模块和喇叭。

主控制器（MCU）和SYN6288语音合成芯片之间通过UART接口连接，控制器可通过通讯接口向SYN6288语音合成芯片发送控制命令和文本，SYN6288语音合成芯片把接收到的文本合成为语音信号输出，输出的信号经功率放大器进行放大后连接到喇叭进行播放。

SYN6288提供一组全双工的异步串行通讯(UART)接口，实现与微处理器或PC的数据传输。SYN 6288利用TxD和RxD以及GND实现串口通信。其中GND作为地信号。SYN6288芯片支持UART接口通讯方式，通过UART接口接收上位机发送的命令和数据，允许发送数据的最大长度为206字节。

四、CubeMX配置

1. RCC配置外部高速晶振（精度更高）——HSE；
   
2. SYS配置：Debug设置成Serial Wire（否则可能导致芯片自锁）；
3. USART2配置：异步通讯UART驱动SYN6288，波特率：9600；
4. 时钟树配置
   

五、代码与解析

5.1 SYN6288代码

syn6288.h：

#ifndef __SYN6288_H
#define __SYN6288_H

#include "stm32f1xx_hal.h"
void SYN_FrameInfo(uint8_t Music, uint8_t *HZdata);
void YS_SYN_Set(uint8_t *Info_data);

#endif

syn6288.c：

#include "syn6288.h"
#include "usart.h"
#include "string.h"

//Music:选择背景音乐。0:无背景音乐，1~15：选择背景音乐
void SYN_FrameInfo(uint8_t Music, uint8_t *HZdata)
{
    /****************需要发送的文本**********************************/
    unsigned  char  Frame_Info[50];
    unsigned  char  HZ_Length;
    unsigned  char  ecc  = 0;
    unsigned  int i = 0;
    HZ_Length = strlen((char*)HZdata); //需要发送文本的长度

    /*****************帧固定配置信息**************************************/
    Frame_Info[0] = 0xFD ; //构造帧头FD
    Frame_Info[1] = 0x00 ; //构造数据区长度的高字节
    Frame_Info[2] = HZ_Length + 3; //构造数据区长度的低字节
    Frame_Info[3] = 0x01 ; //构造命令字：合成播放命令
    Frame_Info[4] = 0x01 | Music << 4 ; //构造命令参数：背景音乐设定

    /*******************校验码计算***************************************/
    for(i = 0; i < 5; i++) //依次发送构造好的5个帧头字节
    {
        ecc = ecc ^ (Frame_Info[i]); //对发送的字节进行异或校验
    }

    for(i = 0; i < HZ_Length; i++) //依次发送待合成的文本数据
    {
        ecc = ecc ^ (HZdata[i]); //对发送的字节进行异或校验
    }

    /*******************发送帧信息***************************************/
    memcpy(&Frame_Info[5], HZdata, HZ_Length);
    Frame_Info[5 + HZ_Length] = ecc;
    HAL_UART_Transmit(&huart2,Frame_Info,5 + HZ_Length + 1,10000);
}

/***********************************************************
 * 名    称： YS_SYN_Set(u8 *Info_data)
 * 功    能： 主函数	程序入口
 * 入口参数：
 *Info_data:固定的配置信息变量
 * 出口参数：
 * 说    明：本函数用于配置，停止合成、暂停合成等设置 ，默认波特率9600bps。
 * 调用方法：通过调用已经定义的相关数组进行配置。
 **********************************************************/
void YS_SYN_Set(uint8_t *Info_data)
{
    uint8_t Com_Len;
    Com_Len = strlen((char*)Info_data);
    HAL_UART_Transmit(&huart2,Info_data,Com_Len,10000);
}

通过 SYN_FrameInfo函数可以实现SYN6288的语音播报，SYN6288的集成化程度很高，可以自动解析发送过来的字符汉字等数据，进一步通过喇叭进行语音播报（开发难度极低！）

5.2 main代码

main函数中通过 SYN_FrameInf（uint8_t Music, uint8_t *HZdata）进行语音播报，其中，Music为选择背景音乐，0：无背景音乐，1~15：选择背景音乐。HZdata则为需要发送的数据，其格式为[vx][mx][tx]"xxxxxxx" 。

[vx]：前景文本播放音量，x音量值，取值：016（其中0为静音）
[mx]：背景音乐音量，x为音量值，取值：016（其中0为静音）
[tx]：词语语速，x为词语语速值，取值：0~5（5为最高语速）

main.c：

#include "main.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "syn6288.h"
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
/**************оƬÉèÖÃÃüÁî*********************/
uint8_t SYN_StopCom[] = {0xFD, 0X00, 0X02, 0X02, 0XFD}; //停止合成
uint8_t SYN_SuspendCom[] = {0XFD, 0X00, 0X02, 0X03, 0XFC}; //暂停合成
uint8_t SYN_RecoverCom[] = {0XFD, 0X00, 0X02, 0X04, 0XFB}; //恢复合成
uint8_t SYN_ChackCom[] = {0XFD, 0X00, 0X02, 0X21, 0XDE}; //状态查询
uint8_t SYN_PowerDownCom[] = {0XFD, 0X00, 0X02, 0X88, 0X77}; //进入POWER DOWN状态命令
/* USER CODE END 0 */

/**
 * @brief  The application entry point.
 * @retval int
 */
int main(void)
{
    /* USER CODE BEGIN 1 */
    /* USER CODE END 1 */

    /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

    /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    HAL_Init();

    /* USER CODE BEGIN Init */
    /* USER CODE END Init */

    /* Configure the system clock */
    SystemClock_Config();

    /* USER CODE BEGIN SysInit */
    /* USER CODE END SysInit */

    /* Initialize all configured peripherals */
    MX_GPIO_Init();
    MX_USART2_UART_Init();
    /* USER CODE BEGIN 2 */
    /* USER CODE END 2 */

    /* Infinite loop */
    /* USER CODE BEGIN WHILE */
    while (1)
    {
        /* USER CODE END WHILE */

        /* USER CODE BEGIN 3 */
        SYN_FrameInfo(2, "[v7][m1][t5]混分巨兽龙某某666");
        HAL_Delay(1000);
    }
    /* USER CODE END 3 */
}