Tina_Linux音频开发指南
1 概述
1.4 相关术语
术语 | 解释说明 |
---|---|
ALSA | Advanced Linux Sound Architecture |
DMA | 直接内存存取,指数据不经cpu,直接在设备和内存,内存和内存,设备和设备之间传输 |
ASoC | ALSA System on Chip |
样本长度sample | 样本是记录音频数据最基本的单位,常使用 16 位 |
通道数channel | 该参数为 1 表示单声道, 2 则是立体声 |
帧frame | 帧记录了一个声音单元,其长度为样本长度与通道数的乘积 |
采样率rate | 每秒钟采样次数,该次数是针对帧而言 |
周期period | 音频设备一次处理所需要的帧数,对于音频设备的数据访问以及音频数据的存储,都是以此为单位 |
交错模式interleaved| 是一种音频数据的记录模式,在交错模式下,数据以连续帧的形式存放,即首先记录完帧1 的左声道样本和右声道样本(假设为立体声格式),再开始帧2 的记录,而在非交错模式下,首先记录的是一个周期内所有帧的左声道样本,再记录右声道样本,数据是以连续通道的方式存储。不过多数情况下,我们只需要使用交错模式就可以了| |AudioCodec |芯片内置音频接口| |Daudio |数字音频接口,可配置成I2S/PCM 标准音频接口| |Dmic |数字麦接口| |MAD |Mic Activity Detector, 语音能量检测模块| |AGC |Automatic Gain Control| |DRC |Dynamic Range Control|
2 模块介绍
Linux中的音频子系统采用ALSA架构实现。ALSA目前已经成为了Linux的主流音频体系结构。在内核设备驱动层,ALSA提供了alsa-driver,同时在应用层,ALSA为我们提供了alsa-lib,应用程序只要调用alsa-lib提供的API,即可以完成对底层音频硬件的控制。
2.1 驱动框架
Tina SDK对各个平台的音频设备驱动均采用ASoC架构实现。ASoC是建立在标准alsa驱动层上,为了更好地支持嵌入式处理器和移动设备中的音频codec的一套软件体系,ASoC将音频系统分为 3 部分:Codec,Platform和Machine。
Codec驱动
ASoC中的一个重要设计原则就是要求Codec驱动是平台无关的,它包含了一些音频的控件 (Controls),音频接口,DAMP(动态音频电源管理)的定义和某些Codec IO功能。为了保证 硬件无关性,任何特定于平台和机器的代码都要移到Platform和Machine驱动中。 所有的Codec驱动都要提供以下特性:
-
- Codec DAI (Digital Audio Interface)和PCM的配置信息;
- Codec的IO控制方式(I2C,SPI等);
- Mixer和其他的音频控件;
- Codec和ALSA音频操作接口;
Platform驱动
它包含了该SoC平台的音频DMA和音频接口的配置和控制(I2S,PCM,AC97等等); 一般不包含与板子或codec相关的代码。
Machine驱动单独的Platform和Codec驱动是不能工作的,它必须由Machine驱动把它们结合在一起才能完成整个设备的音频处理工作。
2.2 音频接口介绍.
我们提供的音频接口有:
AudioCodec
Daudio(I2S)
Dmic
Spdif
MAD
不同芯片平台的音频接口资源会有差异;不同版本的内核,对应的ALSA驱动也有所不同;下面会对各个芯片作详细介绍。
2.3 R6音频接口
2.3.1 硬件资源
R6包含 2 个音频模块,分别是内置audiocodec以及daudio0。
2.3.2 时钟源
R6中, 2 个音频模块的时钟源均来自pll_audio。
pll_audio可以输出24.576M或者22.5792M的时钟,分别支持48k系列,44.1k系列的播放录音。
2.3.3 代码结构
linux-3.10/sound/soc/sunxi/
├── sun3iw1_ac101.c // daudio+ac101的machine驱动
├── sun3iw1_codec.c // codec 驱动
├── sun3iw1_codec.h
├── sun3iw1_daudio.c // daudio的platform驱动
├── sun3iw1_daudio.h
├── sun3iw1_sndcodec.c // codec machine驱动
├── sunxi_cpudai.c // codec platform驱动
├── sunxi_cpudai.h
├── sunxi_dma.c //通用文件,提供注册platform驱动的接口及相关函数集
├── sunxi_dma.h
├── sunxi_rw_func.c //通用文件,读写interwetten与威廉的赔率体系 /数字寄存器的接口
└── sunxi_rw_func.h
linux-3.10/sound/soc/codecs/
├── ac101.c // daudio+ac101的codec驱动
└── ac101.h
2.3.4 Audiocodec.
硬件特性
两路DAC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~192KHz采样率
一路ADC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~48KHz采样率
一路模拟输出:一路立体声headphone输出(HPL, HPR)
四路模拟输入:MIC,FMINL,FMINR,LINEIN
支持同时playback和record(全双工模式)
2.3.4.1 内核配置
Device Drivers --->
<*> Sound card support --->
<*> Advanced Linux Sound Architecture --->
<*> ALSA for SoC audio support --->
<*> ASoC support for SUNXI --->
<*> ASoC support for sun3iw1 audiocodec
<*> ASoC support for internal-codec cpudai
<*> ASoC support for sun3iw1 audiocodec machine
2.3.4.2 sys_config配置.
[sndcodec]
sndcodec_used = 0x1
;------------------------------------------------------------------------------
[cpudai]
cpudai_used = 0x1
;------------------------------------------------------------------------------
[codec]
codec_used = 0x1
headphonevol = 0x3b
maingain = 0
pa_sleep_time = 30
gpio-spk = port:PD03<1><1>
gpio_shdn = 1
sndcodec配置,即machine驱动的相关配置。
sndcodec配置 | sndcodec配置说明 |
---|---|
sndcodec_used | 是否使用sndcodec驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
cpudai配置,即platform驱动的相关配置。
cpudai配置 | cpudai配置说明 |
---|---|
cpudai_used 是否使用cpudai驱动。 | 0 :不使用; 1 :使用 |
codec配置,即内置audiocodec驱动的相关配置。
codec配置 | codec配置说明 |
---|---|
codec_used | 是否使用codec驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
headphonevol | headphone volume,可设定范围0~0x3f, 0表示mute, 1~63表示-62dB~0dB, 1dB/step |
micgain | mic增益,可设定范围0~0x7, 0:0dB, 1~7:15~33dB, 3dB/step,一般设置0x4,即24dB.如果作为aec回路,则需要设置为0dB |
pa_sleep_time | 操作PA之后的延时时间(用来避免pop音),单位ms |
gpio-spk | PA使能引脚 |
gpio_shdn | PA引脚使能方式。0:低电平有效; 1 :高电平有效 |
说明
如果想要正常加载audiocodec 声卡, 需要把codec,platform,machine 驱动都选上, 即codec_used,cpudai_used,sndcodec_used 都置为1;
headphonevol 等值会在驱动初始化的时候设置,进入系统后还可以通过amixer 工具对应控件进行再次修改;
注意gpio-spk 是否配置正确,是否有其他模块复用了该gpio;
除了gpio-spk 指定pa 使能引脚外,驱动中也会检测gpio_num 字段,所以可以直接将gpio 号赋值gpio_num;
注意gpio_shdn,实际功放的PA 引脚是高电平有效,还是低电平有效
2.3.4.3 codec数据通路
R6平台的audiocodec驱动会在播歌的时候自动设置相关通路,默认audio map:
播歌
DACL --> HP_L Mux --> HPOUTL
DACR --> HP_R Mux --> HPOUTR
录音功能则根据需要操作对应空间使能通路:
录制单MIC数据
MICIN --> ADC Mixer -> ADC
录制内部AEC数据(不需要外围回采电路)
Left Output Mixer --> ADC Mixer -> ADC
Right Output Mixer --> ADC Mixer -> ADC
R6相关控件如下表:
控件名称 | 功能 | 数值 |
---|---|---|
ADC INPUT GAIN control | ADC增益 | 0–7,表示-4.5–6dB |
ADC MIC Boost AMP | enMIC Boost AMP使能 | 0:关闭; 1:开启 |
ADC MIC Boost AMP | gain control MIC增益 | 0–7, 0:0dB, 1~7:15–33dB |
ADC PA speed select | PA速度选择 0:normal; 1:fast | |
ADC mixer mute for FML | ADC Mixer设置,使能FML通路 | 0:关闭; 1:开启 |
ADC mixer mute for FMR | ADC Mixer设置,使能FMR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
ADC mixer mute for left output | ADC Mixer设置,使能left output Mixer通路 | 0:关闭; 1:开启 |
ADC mixer mute for linein | ADC Mixer设置,使能linein通路 | 0:关闭; 1:开启 |
ADC mixer mute for mic | ADC Mixer设置,使能mic通路 | 0:关闭; 1:开启 |
ADC mixer mute for right output | ADC Mixer设置,使能right output Mixer通路 | |
LINEIN GAIN control | linein到output mixer的增益 | 0–7, 0~7:0–14dB,2dB/step |
|MICIN GAIN control |MIC到outpu mixer的增益 0–7,表示-4.5–6dB |dac digital volume |DAC数字音量 0~63,表示0~-73.08dB,-1.16dB/step| |head phone volume |headphone音量 |0 表示mute, 1~63表示-62dB~0dB, -1dB/step|
录音通路设置举例:
录音单声道数据
通过MICIN录音:
amixer -D hw:audiocodec cset name='ADC MIC Boost AMP en' 1
amixer -D hw:audiocodec cset name='ADC mixer mute for mic' 1
amixer -D hw:audiocodec cset name='ADC MIC Boost AMP gain control' 4
内部AEC(可省去外部AEC电路)
amixer -D hw:audiocodec cset name='ADC mixer mute for left ouput' 1
2.3.5 Daudio.
硬件特性
一路I2S/PCM;
支持主从模式
支持Left-justified,Right-justified,Standar mode I2S,PCM mode
支持i2s,pcm协议格式配置
支持mono和stereo模式,最高支持 2 通道
支持同时playback和record(全双工模式)
支持8~192KHz采样率
支持16,24,32bit采样精度
2.3.5.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> <*> ASoC support for SUNXI ---> <*> ASoC support for daudio platform <*> ASoC support for sun3iw1 & ac101 daudio machine
2.3.5.2 sys_config配置.
[snddaudio0] snddaudio0_used = 1 over_sample_rate = 128 [daudio0] daudio0_used = 1 word_select_size = 32 pcm_sync_period = 32 pcm_lsb_first = 0 over_sample_rate = 128 slot_width_select = 16 pcm_sync_type = 0 pcm_start_slot = 0 tdm_config = 1
snddaudio0配置,即daudio0 machine驱动的相关配置
snddaudio配置 | snddaudio配置说明 |
---|---|
snddaudio0_used | 是否使用snddaudio驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
over_sample_rate | 支持128fs/192fs/256fs/384fs/512fs/768fs |
daudio0配置,即daudio0 platform驱动的相关配置
snddaudio配置 | snddaudio配置说明 |
---|---|
daudio0_used | 是否使用daudio驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
word_select_size | 支持16bits/20bits/24bits/32bits |
pcm_sync_period | 16/32/64/128/256 |
snddaudio配置 | snddaudio配置说明 |
---|---|
pcm_lsb_first | 0: msb first; 1: lsb first |
over_sample_rate | 支持128fs/192fs/256fs/384fs/512fs/768fs |
slot_width_select | 16bits/20bits/24bits/32bits |
pcm_sync_type | 0: long frame sync; 1: short frame sync |
pcm_start_slot | 0: 1st slot; 1: 2nd slot; 2: 3th slot; 3:4th slot |
tdm_config | 0:pcm 1:i2s |
2.3.6 外挂codec:AC101
R6标案使用的AC101作双声道录音,audiocodec则录制回路作AEC下面对R6如何配置使 用AC101作简单介绍
2.3.6.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> <*> AC101 Codec <*> ASoC support for SUNXI ---> <*> ASoC support for daudio platform <*> ASoC support for sun3iw1 & ac101 daudio machine
2.3.6.2 sys_config&dts配置.
R6通过TWI1控制AC101,而I2S0用于音频数据的传输
TWI部分配置,可通过dts进行配置:
linux-3.10/arch/arm/boot/dts/sun3iw1p1-sitar-mic2.dts twi1: twi@0x01c27400{ ac101@1a { compatible = "x-powers,ac101"; reg = <0x1a>; audio_int_ctrl = <&pio PL 12 6 1 1 0>; audio_pa_ctrl = <&pio PG 13 1 1 1 0>; speaker_val = <0x1b>; headset_val = <0x3b>; single_speaker_val = <0x19>; double_speaker_val = <0x1b>; speaker_double_used = <1>; earpiece_val = <0x1e>; mainmic_val = <0x4>; headsetmic_val = <0x4>; dmic_used = <0>; adc_digital_val = <0xb0b0>; agc_used = <0>; drc_used = <1>; linein_to_spk_used = <0>; linein_to_hp_used = <0>; linein_to_aif2_used = <0>; }; }
I2S部分配置可以通过dts配置,也可以通过sys_config覆盖dts的配置
[snddaudio0] snddaudio0_used = 1 over_sample_rate = 128 sunxi,snddaudio-codec = "ac101.1-001a" sunxi,snddaudio-codec-dai = "ac101" [daudio0] daudio0_used = 1 word_select_size = 32 pcm_sync_period = 32 pcm_lsb_first = 0 over_sample_rate = 128 slot_width_select = 16 pcm_sync_type = 0 pcm_start_slot = 0 tdm_config = 1
i2s相关格式需要根据AC101 spec进行配置
而snddaudio0中,注意codec的名称,需要与实际AC101的dev name相匹配,而codec-dai名称则与AC101驱动中设置的dai name相匹配
2.3.7 标案音频测试方法
该章节主要介绍在标案上进行播歌,录音的测试命令。
2.3.7.1 播放
如《R6 AudioCodec数据通路》章节所说,驱动代码中已固定配置了播放通路进入系统后直接通过aplay工具进行播放即可,如:
aplay -Dhw:audiocodec /mnt/UDISK/1KHz_0dB_16000.wav
可通过下面命令调节硬件上的模拟音量:
amixer -Dhw:audiocodec cset name='headphone volume' 50
2.3.7.2 录音
标案使用AC101进行双声道录音录音前需要配置AC101的音频通路,SDK默认在启动时会进行设置,相关配置脚本在:
/etc/init.d/rc.final
可以直接通过arecord命令进行录音:
arecord -Dhw:sndac1011001a -f S16_LE -r 16000 -c 2 /tmp/test.wav
2.4 R7s音频接口
2.4.1 硬件资源
R7s包含 2 个音频模块,分别是内置AudioCodec以及Daudio0。
2.4.2 时钟源
R7s中, 2 个音频模块的时钟源均来自pll_audio。
pll_audio可以输出24.576M或者22.5792M的时钟,分别支持48k系列,44.1k系列的播放录音。
2.4.3 代码结构
linux-4.9/sound/soc/sunxi/ ├── sunxi-pcm.c //提供注册platform驱动的接口及相关函数集 ├── sunxi-pcm.h ├── sun8iw8 │ ├── sunxi_codec.c // cpudai驱动 │ ├── sunxi_codecdma.c // codec platform驱动 │ ├── sun8iw8_sndcodec_new.c // codec驱动 │ └── sunxi_sndcodec.c // codec machine驱动 ├── sunxi-daudio.c // daudio platform驱动 └── sunxi-snddaudio.c // daudio machine驱动 linux-4.9/sound/soc/soc-utils.c // daudio codec驱动
2.4.4 Audiocodec.
硬件特性
两路DAC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~192KHz采样率
两路ADC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~48KHz采样率
两路模拟输出:
一路立体声LINEOUT输出(LINEOUTP, LINEOUTN)
一路立体声headphone输出(HPOUTL, HPOUTR)
两路模拟输入:MIC1,MIC2
支持同时playback和record(全双工模式)
支持ADC的AGC,DRC功能
支持DAC的DRC功能
2.4.4.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> <*> Audiocodec for the SUNXI chips
2.4.4.2 sys_config配置.
[codec] headphone_vol = 0x3b lineout_vol = 0x1a audio_pa_ctrl = port:PB05<1><0> adcagc_used = 0 adcdrc_used = 0 dacdrc_used = 0 adchpf_used = 0 dachpf_used = 0
codec配置 | codec配置说明 |
---|---|
headphone_vol | headphone volume,可设定范围0~0x3f, 0表示mute, 1~63表示-62dB~0dB, 1dB/step |
audio_pa_ctrl | PA使能引脚 |
adcagc_used | 1:use adcagc 0:no use |
adcdrc_used | 1:use adcdrc 0:no use |
dacdrc_used | 1:use dacdrc 0:no use |
adchpf_used | 1:use adchpf 0:no use |
dachpf_used | 1:use dachpf 0:no use |
2.4.4.3 codec数据通路
播歌 DACL --> Left Output Mixer --> LINEOUTL DACR --> Right Output Mixer --> LINEOUTR 录音 MIC1P --> LADC input Mixer --> ADCL MIC2P --> RADC input Mixer --> ADCR
控件名称 | 功能 | 数值 |
---|---|---|
Lineout volume | lineout音量设置 | 0–31,表示-43.5–0dB |
ADC input gain control | ADC增益 0–7,表示-4.5–6dB | |
HP_L Mux HP_L | Mux设置 | 0:DACL HPL Switch; 1:MIXER_L Switch |
HP_R Mux HP_R | Mux设置 | 0:DACR HPR Switch; 1:MIXER_R Switch |
LADC input Mixer MIC1 boost Switch | LADC input Mixer设置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LADC input Mixer MIC2 boost Switch | LADC input Mixer设置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LADC input Mixer l_output mixer Switch | LADC input Mixer设置,使能l_output通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LADC input Mixer r_output mixer Switch | LADC input Mixer设置,使能r_output通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer DACL Switch | Left Output Mixer设置,使能DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer DACR Switch | Left Output Mixer设置,使能DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer MIC1Booststage Switch | Left Output Mixer设置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer MIC2Booststage Switch | Left Output Mixer设置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
MIC1 boost AMP gain control | MIC1增益 | 0–7, 0:0dB,1~7:24–42dB,3dB/step |
MIC1_G boost stageoutput mixer control | MIC1 to L or R output Mixer增益 | 0–7,表示-4.5–6dB |
MIC2 SRC | MIC2 SRC设置 | 0:MIC3; 1:MIC2 |
MIC2 boost AMP gain control | MIC2增益 | 0–7, 0:0dB,1~7:24–42dB,3dB/step |
MIC2_G boost stage output mixer control | MIC2 to L or R output Mixer增益 | 0–7,表示-4.5–6dB |
RADC input Mixer MIC1 boost Switch | RADC input Mixer设置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RADC input Mixer MIC2 boost Switch | RADC input Mixer设置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RADC input Mixer l_output mixer Switch | RADC input Mixer设置,使能l_output通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RADC input Mixer r_output mixer Switch | RADC input Mixer设置,使能r_output通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer DACL Switch | Right Output Mixer设置,使能DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer DACR Switch | Right Output Mixer设置,使能DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer MIC1Booststage Switch | Right Output Mixer设置, 使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer MIC2Booststage Switch | Right Output Mixer设置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
SPK_L Mux | SPK_L Mux设置 | 0:MIXER_L Switch; 1:MIXR+MIXL |
SPK_R Mux | SPK_R Mux设置 | 0:MIXER_L Switch; 1:MIXR+MIXL |
digital volume | 数字音量设置 | 0–63,表示-73.08–0dB |
headphone volume | headphone音量设置 | 0–63,0表示mute; 1~63表示-62dB–0dB |
通路设置举例:
播放通路
通过lineout播放: amixer -D hw:audiocodec cset name='SPK_L Mux' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='SPK_R Mux' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Right Output Mixer DACR Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Left Output Mixer DACL Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='digital volume' 6
录音通路
通过MIC1,MIC2录音: amixer -D hw:audiocodec cset name='LADC input Mixer MIC1 boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='RADC input Mixer MIC2 boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC2 SRC' 0 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC1 boost AMP gain control' 4 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC2 boost AMP gain control' 4
2.4.5 Daudio.
硬件特性
一路I2S/PCM;
支持主从模式
支持Left-justified,Right-justified,Standar mode I2S,PCM mode
支持i2s,pcm协议格式配置
支持mono和stereo模式
支持同时playback和record(全双工模式)
支持8~192KHz采样率
支持16,24,32bit采样精度
2.4.5.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> <*> Allwinner Digital Audio Support
2.4.5.2 sys_config配置.
[tdm0] daudio_used = 0 daudio_master = 4 daudio_select = 1 audio_format = 1 signal_inversion = 1 sample_resolution = 16 slot_width_select = 16 pcm_lrck_period = 32 pcm_lrckr_period = 1 msb_lsb_first = 0 sign_extend = 0 tx_data_mode = 0 rx_data_mode = 0 ;i2s_mclk = port:PB08<2><1> i2s_bclk = port:PG11<2><1> i2s_lrclk = port:PG10<2><1> i2s_dout0 = port:PG12<2><1> i2s_dout1 = i2s_dout2 = i2s_dout3 = i2s_din = port:PG13<2><1>
tdm0配置 | tdm0配置说明 |
---|---|
daudio_master | 1: SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFM(codec clk & FRM master),即daudio接口作为slave, codec作为master2: SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFM(codec clk slave & FRMmaster),一般不用3: SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFS(codec clk master & frameslave),一般不用4: SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFS(codec clk & FRM slave),即daudio接口作为master, codec作为slave |
daudio_select | 0: pcm mode; 1: i2s mode |
audio_format | 1: SND_SOC_DAIFMT_I2S(standard i2s format)2: SND_SOC_DAIFMT_RIGHT_J(right justfied format)3: SND_SOC_DAIFMT_LEFT_J(left justfied format)4: SND_SOC_DAIFMT_DSP_A(pcm. MSB is available on 2ndBCLK rising edge after LRC rising edge)5: SND_SOC_DAIFMT_DSP_B(pcm. MSB is available on 1ndBCLK rising edge after LRC rising edge) |
signal_inversion | 1: SND_SOC_DAIFMT_NB_NF(normal bit clock + frame)2: SND_SOC_DAIFMT_NB_IF(normal BCLK + inv FRM)3: SND_SOC_DAIFMT_IB_NF(invert BCLK + nor FRM)4: SND_SOC_DAIFMT_IB_IF(invert BCLK + FRM) |
sample_resolution | 采样精度,16bit, 24bit,32bit |
slot_width_select | 支持8bit, 16bit, 32bit宽度 |
pcm_lrck_period | 可配置16/32/64/128/256个bclk |
pcm_lrckr_period | 可配置16/32/64/128/256个bclk |
msb_lsb_first | 0: msb first; 1: lsb first |
sign_extend | 0: zero pending; 1: sign extend |
tx_data_mode | 0: 16bit linear PCM;1: reserved;2: 8bit u-law;3: 8bit a-law |
rx_data_mode | 0: 16bit linear PCM;1: reserved;2: 8bit u-law;3: 8bit a-law |
i2s_bclk | i2s_bclk引脚 |
i2s_lrclk | i2s_lrclk引脚 |
i2s_dout0 | i2s_dout引脚 |
i2s_din | i2s_din引脚 |
2.4.6 标案音频测试方法
该章节主要介绍在标案上进行播歌,录音的测试命令。
2.4.6.1 播放
amixer -D hw:audiocodec cset name='SPK_L Mux' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='SPK_R Mux' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Lineout volume' 24 amixer -D hw:audiocodec cset name='Right Output Mixer DACR Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Left Output Mixer DACL Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='digital volume' 0 aplay -Dhw:audiocodec /mnt/UDISK/1KHz_0dB_16000.wav
可通过下面命令调节硬件上的模拟音量:
amixer -Dhw:audiocodec cset name='Lineout volume' 50
2.4.6.2 录音
表示下使用audiocodec进行MIC1,MIC2录音。
amixer -D hw:audiocodec cset name='LADC input Mixer MIC1 boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='RADC input Mixer MIC2 boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC1 boost AMP gain control' 4 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC2 SRC' 0 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC2 boost AMP gain control' 4 arecord -Dhw:audiocodec -f S16_LE -r 16000 -c 2 /tmp/test.wav
2.5 R11音频接口
2.5.1 硬件资源
R11包含 2 个音频模块,分别是内置AudioCodec以及Daudio0。
2.5.2 时钟源
R11中, 2 个音频模块的时钟源均来自pll_audio。
pll_audio可以输出24.576M或者22.5792M的时钟,分别支持48k系列,44.1k系列的播放录音。
2.5.3 代码结构
linux-3.4/sound/soc/sunxi/ ├── audiocodec │ ├── sun8iw8_sndcodec_new.c // codec 驱动 │ ├── sun8iw8_sndcodec.h │ ├── sunxi_codec.c // cpu dai驱动 │ ├── sunxi_sndcodec.c // codec machine驱动 │ ├── sunxi_codecdma.c // codec platform驱动 │ └── sunxi_codecdma.h └── daudio0 ├── snddaudio0.c // daudio codec驱动 ├── sunxi-daudio0.c // daudio cpu dai驱动 ├── sunxi-daudio0.h ├── sunxi-daudiodma0.c // daudio platform 驱动 ├── sunxi-daudiodma0.h └── sunxi-snddaudio0.c // daudio machine驱动
2.5.4 AudioCodec
硬件特性
两路DAC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~192KHz采样率
两路ADC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~48KHz采样率
一路模拟输出:一路立体声LINEOUT输出(LINEOUTP, LINEOUTN)
一路路模拟输入:MIC1
支持同时playback和record(全双工模式)
支持ADC的AGC,DRC功能
支持DAC的DRC功能
2.5.4.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> <*> Audiocodec for the SUNXI chips <*> Audiocodec Machine for codec chips <*> Audiocodec for the SUN8IW8 chips
2.5.4.2 sys_config配置.
[audio0] headphone_vol = 0x3b lineout_vol = 0x1a audio_pa_ctrl = port:PB05<1><0> audio_pa_active_level = 1 adcagc_used = 0 adcdrc_used = 0 dacdrc_used = 0 adchpf_used = 0 dachpf_used = 0
audio0配置 | audio0配置说明 |
---|---|
headphone_vol | headphone volume,可设定范围0~0x3f, 0表示mute,1~63表示-62dB~0dB, 1dB/step |
lineout_vol | lineout volume,可设定范围0~0x1f, 0或者 1 表示mute,2~31表示-43.5dB~0dB, 1.5dB/step |
audio_pa_ctrl | PA使能引脚 |
audio_pa_active_level | 1:high level active; 0:low level active |
adcagc_used | 1:use adcagc 0:no use |
adcdrc_used | 1:use adcdrc 0:no use |
dacdrc_used | 1:use dacdrc 0:no use |
adchpf_used | 1:use adchpf 0:no use |
dachpf_used | 1:use dachpf 0:no use |
2.5.4.3 codec数据通路
播歌 DACL --> Left Output Mixer --> LINEOUTL DACR --> Right Output Mixer --> LINEOUTR 录音 MIC1P --> LADC input Mixer --> ADCL
控件名称 | 功能 | 数值 |
---|---|---|
Lineout volume | lineout 音量设置0–31, 表示-43.5–0dB | |
ADC input gain control | ADC 增益0–7, 表示-4.5–6dB | |
LADC input Mixer MIC1 boost Switch | LADC input Mixer 设置,使能MIC 通路 0: 关闭; 1: 开启 | |
Left Output Mixer DACL Switch | Left Output Mixer 设置,使能DACL 通路 0: 关闭; 1: 开启 | |
Left Output Mixer DACR Switch | Left Output Mixer 设置,使能DACR 通路 0: 关闭; 1: 开启 | |
Left Output Mixer MIC1Booststage Switch | Left Output Mixer 设置,使能MIC1 通路 0: 关闭; 1: 开启 | |
MIC1 boost AMP gain control | MIC1 增益0–7, 0:0dB, 1~7:24–42dB,3dB/step | |
MIC1_G boost stage output mixer control | MIC1 to L or R output Mixer 增益0–7, 表示-4.5–6dB | |
Right Output Mixer DACL Switch | Right Output Mixer 设置,使能DACL 通路 | 0: 关闭; 1: 开启 |
Right Output Mixer DACR Switch | Right Output Mixer 设置, 使能DACR 通路 0: 关闭; 1: 开启 | |
Right Output Mixer MIC1Booststage Switch | Right Output Mixer 设置, 使能MIC1 通路 0: 关闭; 1: 开启 | |
SPK_L Mux SPK_L Mux | 设置0:MIXER_L Switch; 1:MIXR+MIXL | |
SPK_R Mux SPK_R Mux | 设置0:MIXER_L Switch; 1:MIXR+MIXL | |
digital volume | 数字音量设置0–63, 表示-73.08–0dB |
通路设置举例:
播放通路
通过lineout播放: amixer -D hw:audiocodec cset name='SPK_L Mux' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='SPK_R Mux' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Right Output Mixer DACR Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Left Output Mixer DACL Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='digital volume' 0
录音通路
通过MIC1录音: amixer -D hw:audiocodec cset name='LADC input Mixer MIC1 boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC1 boost AMP gain control' 4
2.5.5 Daudio.
硬件特性
一路I2S/PCM;
支持主从模式
支持Left-justified,Right-justified,Standar mode I2S,PCM mode
支持i2s,pcm协议格式配置
支持mono和stereo模式,最高支持 2 通道
支持同时playback和record(全双工模式)
支持8~192KHz采样率
支持16,24,32bit采样精度
2.5.5.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> <*> SoC daudio0 tdm interface for SUNXI chips <*> Daudio0 Public Machine for SUNXI chips
2.5.5.2 sys_config配置.
[tdm0] daudio_used = 1 daudio_master = 4 daudio_select = 1 audio_format = 1 signal_inversion = 1 sample_resolution = 16 slot_width_select = 16 pcm_lrck_period = 32 pcm_lrckr_period = 1 msb_lsb_first = 0 sign_extend = 0 tx_data_mode = 0 rx_data_mode = 0 ;i2s_mclk = port:PB08<2><1> i2s_bclk = port:PG11<2><1> i2s_lrclk = port:PG10<2><1> i2s_dout0 = port:PG12<2><1> i2s_dout1 = i2s_dout2 = i2s_dout3 = i2s_din = port:PG13<2><1>
tdm0配置 | tdm0配置说明 |
---|---|
daudio_master | 1: SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFM(codec clk & FRM master),即daudio接口作为slave, codec作为master2: SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFM(codec clk slave & FRMmaster),一般不用3: SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFS(codec clk master & frameslave),一般不用4: SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFS(codec clk & FRM slave),即daudio接口作为master, codec作为slave |
daudio_select | 0: pcm mode; 1: i2s mode |
deaudio_format |1: SND_SOC_DAIFMT_I2S(standard i2s format)2: SND_SOC_DAIFMT_RIGHT_J(right justfied format)3: SND_SOC_DAIFMT_LEFT_J(left justfied format)4: SND_SOC_DAIFMT_DSP_A(pcm. MSB is available on 2ndBCLK rising edge after LRC rising edge)5: SND_SOC_DAIFMT_DSP_B(pcm. MSB is available on 1nd BCLK rising edge after LRC rising edge)| |signal_inversion |1: SND_SOC_DAIFMT_NB_NF(normal bit clock + frame)2: SND_SOC_DAIFMT_NB_IF(normal BCLK + inv FRM)3: SND_SOC_DAIFMT_IB_NF(invert BCLK + nor FRM)4: SND_SOC_DAIFMT_IB_IF(invert BCLK + FRM)| | sample_resolution |采样精度,16bit, 24bit,32bit| | slot_width_select| 支持8bit, 16bit, 32bit宽度| | pcm_lrck_period |可配置16/32/64/128/256个bclk| | pcm_lrckr_period |可配置16/32/64/128/256个bclk| | msb_lsb_first |0: msb first; 1: lsb first| | sign_extend |0: zero pending; 1: sign extend| | tx_data_mode |0: 16bit linear PCM;1: reserved;2: 8bit u-law;3: 8bit a-law| | rx_data_mode |0: 16bit linear PCM;1: reserved;2: 8bit u-law;3: 8bit a-law| | i2s_bclk |i2s_bclk引脚| | i2s_lrclk |i2s_lrclk引脚| | i2s_dout0 |i2s_dout引脚| | i2s_din| i2s_din引脚|
2.5.6 标案音频测试方法
该章节主要介绍在标案上进行播歌,录音的测试命令。
2.5.6.1 播放
amixer -D hw:audiocodec cset name='SPK_L Mux' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='SPK_R Mux' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Lineout volume' 24 amixer -D hw:audiocodec cset name='Right Output Mixer DACR Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Left Output Mixer DACL Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='digital volume' 0 aplay -Dhw:audiocodec /mnt/UDISK/1KHz_0dB_16000.wav
可通过下面命令调节硬件上的模拟音量:
amixer -Dhw:audiocodec cset name='Lineout volume' 50
2.5.6.2 录音
表示下使用AudioCodec进行单声道录音
amixer -D hw:audiocodec cset name='LADC input Mixer MIC1 boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC1 boost AMP gain control' 4 arecord -Dhw:audiocodec -f S16_LE -r 16000 -c 1 /tmp/test.wav
2.6 R16音频接口
2.6.1 硬件资源
R16包含 3 个音频模块,分别是内置AudioCodec,I2S0以及I2S1。
2.6.2 时钟源
R16中, 3 个音频模块的时钟源均来自pll_audio。
pll_audio可以输出24.576M或者22.5792M的时钟,分别支持48k系列,44.1k系列的播放录音。
2.6.3 代码结构
linux-3.4/sound/soc/sunxi/ ├── audiocodec │ ├── sun8iw5_machine.c // codec machine驱动 │ ├── sun8iw5_sndcodec.c // codec驱动 │ ├── sun8iw5_sndcodec.h │ ├── sunxi_codecdma.c // codec platform驱动 │ ├── sunxi_codecdma.h │ └── sunxi_codec.c // cpu dai驱动 ├── i2s0 │ ├── sndi2s0.c // i2s codec驱动 │ ├── sunxi-i2s0dma.c // i2s platform驱动 │ ├── sunxi-i2s0dma.h │ ├── sunxi-i2s0.c // i2s cpu dai驱动 │ ├── sunxi-i2s0.h │ └── sunxi-sndi2s0.c // i2s machine驱动 └── i2s1 ├── sndi2s1.c // i2s codec驱动 ├── sunxi-i2s1dma.c // i2s platform驱动 ├── sunxi-i2s1dma.h ├── sunxi-i2s1.c // i2s cpu dai驱动 ├── sunxi-i2s1.h └── sunxi-sndi2s1.c // i2s machine驱动
2.6.4 AudioCodec
硬件特性
两路DAC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~192KHz采样率
两路ADC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~48KHz采样率
两路模拟输出:
一路立体声headphone输出(HPOUTL,HPOUTR)
一路立体声phoneout输出(PHONEOUTP,PHONEOUTN)
四路路模拟输入:MIC1,MIC2,linein,phonein
支持headphone驱动
支持同时playback和record(全双工模式)
2.6.4.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> <*> Audiocodec for the SUNXI chips <*> Audiocodec Machine for sun8iw5 chips <*> Audiocodec for the SUN8IW5 chips
2.6.4.2 sys_config配置.
[audio0] audio_used = 1 headphone_vol = 0x3b pa_double_used = 1 headphone_direct_used = 1 headset_mic_vol = 3 main_mic_vol = 1 ;audio_linein_detect = port:PB07<0><0> audio_pa_ctrl = port:PD11<1><0> pa_gpio_reverse = 0 aif2_used = 0 aif3_used = 0 headphone_mute_used = 0 aif1_lrlk_div = 0x40
audio0配置 | audio0配置说明 |
---|---|
audio0 | 是否使用audiocodec驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
headphone_vol | headphone volume,可设定范围0~0x3f, 0表示mute,1~63表示-62dB~0dB, 1dB/step |
pa_double_used | 是否同时使用两个DAC, 0 :不使用; 1 :使用 |
headphone_direct_used | 是否使用headphone输出, 0 :不使用; 1 :使用 |
main_mic_vol | MIC1默认增益, 0–7, 0:0dB, 1~7:24–42dB,3dB/step |
headset_mic_vol | MIC2默认增益, 0–7, 0:0dB, 1~7:24–42dB,3dB/step |
audio_pa_ctrl | PA使能引脚 |
pa_gpio_reverse | PA使能引脚是否颠倒, 0:正常,即high level active; 1:颠倒,即low level active |
aif1_lrlk_div | aif1的lrck分频系数 |
2.6.4.3 codec数据通路
通过HPOUTL/R播歌 AIF1DACL --> AIF1IN0L Mux --> DACL Mixer --> Left Output Mixer --> HP_L Mux --> HPOUTL AIF1DACR --> AIF1IN0R Mux --> DACR Mixer --> Right Output Mixer --> HP_R Mux --> HPOUTR 通过MIC1录音 AIF1ADCL <-- AIF1OUT0L Mux <-- AIF1 AD0L Mixer <-- ADCL Mux <-- LEFT ADC input Mixer <-- MIC1 PGA <-- MIC1P/N
R16相关控件如下表:
控件名称 | 功能 | 数值 |
---|---|---|
Headphone Switch | Headphone通路使能 | 0:关闭; 1:开启 |
ADC input gain | ADC增益 | 0–7,表示-4.5–6dB |
ADC volume | ADCL/ADCR音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
ADCL Mux | ADCL Mux设置,只支持0:ADC | 0:ADC |
ADCR Mux | ADCR Mux设置,只支持0:ADC | 0:ADC |
AIF1 AD0L Mixer ADCL Switch | AIF1 AD0L Mixer设 置,使能ADCL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0L Mixer AIF1 DA0L Switch | AIF1 AD0L Mixer设置,使能AIF1 DA0L通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0L Mixer AIF2 DACL Switch | AIF1 AD0L Mixer设置,使能AIF2 DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0L Mixer AIF2 DACR Switch | AIF1 AD0L Mixer设置,使能AIF2 DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0R Mixer ADCR Switch | AIF1 AD0R Mixer设置,使能ADCR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0R Mixer AIF1 DA0R Switch | AIF1 AD0R Mixer设置,使能AIF1 DA0R通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0R Mixer AIF2 DACL Switch | AIF1 AD0R Mixer设置,使能AIF2 DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0R Mixer AIF2 DACR Switch | AIF1 AD0R Mixer设置,使能AIF2 DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD1L Mixer ADCL Switch | AIF1 AD1L Mixer设置,使能ADCL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD1L Mixer AIF2 DACL Switch | AIF1 AD1L Mixer设置,使能AIF2 DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD1R Mixer ADCR Switch | AIF1 AD1R Mixer设置,使能ADCR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD1R Mixer AIF2 DACR Switch | AIF1 AD1R Mixer设置,使能AIF2 DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 ADC timeslot 0 mixer gain | AIF1 ADC0L/ADC0R Mixer,数字增益 | 0:0dB; 1:-6dB; |
对于ADC0L Mixer, bit0:AIF2 DACR; bit1:ADCL; bit2:AIF2 DACL; bit3:AIF2 DA0L; 对于ADC0R Mixer, bit0:AIF2 DACL; bit1:ADCR; bit2:AIF2 DACR; bit3:AIF2 DA0R; | ||
AIF1 ADC timeslot 0 volume | AIF1 ADC0L/ADC0R音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
AIF1 ADC timeslot 1 mixer gain | AIF1 ADC1L/ADC1R Mixer,数字增益 | 0:0dB; 1:-6dB; |
对于ADC1L Mixer, bit0:ADCL; bit1:AIF2 DACL; 对于ADC1R Mixer, bit0:ADCR; bit1:AIF2 DACR; | ||
AIF1 ADC timeslot 1 volume | AIF1 ADC1L/ADC1R 音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
AIF1 DAC timeslot 0 volume | AIF1 DAC0L/DAC0R 音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
AIF1 DAC timeslot 1 volume | AIF1 DAC1L/DAC1R 音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
AIF1IN0L Mux | AIF1IN0L Mux设置 | 0:AIF1_DA0L; 1:AIF1_DA0R; 2:SUM_AIF1DA0L_AIF1DA0R; 3:AVE_AIF1DA0L_AIF1DA0R |
AIF1IN0R Mux | AIF1IN0R Mux设置 | 0:AIF1_DA0R; 1:AIF1_DA0L; 2:SUM_AIF1DA0L_AIF1DA0R; 3:AVE_AIF1DA0L_AIF1DA0R |
AIF1IN1L Mux | AIF1IN1L Mux设置 | 0:AIF1_DA1L; 1:AIF1_DA1R; 2:SUM_AIF1DA1L_AIF1DA1R; 3:AVE_AIF1DA1L_AIF1DA1R |
AIF1IN1R Mux | AIF1IN1R Mux设置 | 0:AIF1_DA1R; 1:AIF1_DA1L; 2:SUM_AIF1DA1L_AIF1DA1R; 3:AVE_AIF1DA1L_AIF1DA1R |
AIF1OUT0L Mux | AIF1OUT0L Mux设置 | 0:AIF1_AD0L; 1:AIF1_AD0R; 2:SUM_AIF1AD0L_AIF1AD0R; 3:AVE_AIF1AD0L_AIF1AD0R |
AIF1OUT0R Mux | AIF1OUT0R Mux设置 | 0:AIF1_AD0R; 1:AIF1_AD0L; 2:SUM_AIF1AD0L_AIF1AD0R; 3:AVE_AIF1AD0L_AIF1AD0R |
AIF1OUT1L Mux | AIF1OUT1L Mux设置 | 0:AIF1_AD1L; 1:AIF1_AD1R; 2:SUM_AIF1AD1L_AIF1AD1R; 3:AVE_AIF1AD1L_AIF1AD1R |
AIF1OUT1R Mux | AIF1OUT1R Mux设置 | 0:AIF1_AD1R; 1:AIF1_AD1L; 2:SUM_AIF1AD1L_AIF1AD1R; 3:AVE_AIF1AD1L_AIF1AD1R |
DAC mixer gain | DAC mixer增益 | 0:0dB; 1:-6dB; |
对于DACL Mixer, bit0:ADCL; bit1:AIF2 DACL; bit2:AIF1 DAC1L; bit3:AIF1 DAC0L; 对于DACR Mixer, bit0:ADCR; bit1:AIF2 DACR; bit2:AIF1 DAC1R; bit3:AIF1 DAC0R; | ||
DAC volume | DACL/DACR音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
DACL Mixer ADCL Switch | DACL Mixer设置,使能 ADCL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACL Mixer AIF1DA0L Switch | DACL Mixer设置,使能 AIF1DA0L通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACL Mixer AIF1DA1L Switch | DACL Mixer设置,使能 AIF1DA1L通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACL Mixer AIF2DACL Switch | DACL Mixer设置,使能 AIF2DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACR Mixer ADCR Switch | DACR Mixer设置,使 能ADCR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACR Mixer AIF1DA0R Switch | DACR Mixer设置,使 能AIF1DA0R通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACR Mixer AIF1DA1R Switch | DACR Mixer设置,使 能AIF1DA1R通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACR Mixer AIF2DACR Switch | DACR Mixer设置,使 能AIF2DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
External Speaker Switch | 使能Headphone以及 PA | 0:关闭; 1:开启 |
HP_L Mux | HP_L Mux设置 | 0:DACL ; 1:Left Output Mixer |
HP_R Mux | HP_R Mux设置 | 0:DACR ; 1:Right Output Mixer |
LEFT ADC input Mixer Lout_Mixer_Switch | LEFT ADC input Mixer 设置,使能Lout Mixer通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LEFT ADC input Mixer MIC1 boost Switch | LEFT ADC input Mixer 设置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LEFT ADC input Mixer MIC2 boost Switch | LEFT ADC input Mixer 设置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LEFT ADC input Mixer Rout_Mixer_Switch | LEFT ADC input Mixer 设置,使能Rout Mixer 通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer DACL Switch | Left Output Mixer设 置,使能DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer DACR Switch | Left Output Mixer设 置,使能DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer MIC1Booststage Switch | Left Output Mixer设 置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer MIC2Booststage Switch | Left Output Mixer设 置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
MIC1 boost amplifier gain | MIC1增益 | 0–7, 0:0dB, 1~7:24–42dB,3dB/step |
MIC2 SRC | MIC2 SRC设置 | 0:MIC3; 1:MIC2 |
MIC2 boost amplifier gain | MIC2增益 | 0–7, 0:0dB, 1~7:24–42dB,3dB/step |
RIGHT ADC input Mixer Lout_Mixer_Switch | RIGHT ADC input Mixer设置,使能Lout Mixer通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RIGHT ADC input Mixer MIC1 boost Switch | RIGHT ADC input Mixer设置,使能MIC1 通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RIGHT ADC input Mixer MIC2 boost Switch | RIGHT ADC input Mixer设置,使能MIC2 通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RIGHT ADC input Mixer Rout_Mixer_Switch | RIGHT ADC input Mixer设置,使能Rout Mixer通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer DACL Switch | Right Output Mixer设 置,使能DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer DACR Switch | Right Output Mixer设 置,使能DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer MIC1Booststage Switch | Right Output Mixer设 置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer MIC2Booststage Switch | Right Output Mixer设 置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
digital volume | 数字音量设置 | 0–63,表示-73.08–0dB |
headphone volume | headphone音量设置 | 0–63,0表示mute; 1~63表 示-62dB–0dB |
2.6.5 Daudio.
硬件特性
• 两路I2S/PCM;
• 支持主从模式
支持Left-justified,Right-justified,Standar mode I2S,PCM mode
支持i2s,pcm协议格式配置
支持mono和stereo模式,支持 8 通道输出和 2 通道输入
支持同时playback和record(全双工模式)
支持8~192KHz采样率
支持16,24,32bit采样精度
2.6.5.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> <*> SoC i2s0 interface for SUNXI chips <*> SoC i2s1 interface for SUNXI chips
2.6.5.2 sys_config配置.
I2S0,I2S1的配置方法是一样的,下面仅描述I2S0
[i2s0] i1s0_used = 1 i2s0_channel = 2 i2s0_master = 4 i2s0_select = 1 audio_format = 1 signal_inversion = 1 over_sample_rate = 512 sample_resolution = 16 word_select_size = 32 pcm_sync_period = 256 msb_lsb_first = 0 slot_index = 0 slot_width = 16 frame_width = 1 tx_data_mode = 1 rx_data_mode = 1 i2s0_mclk = i2s0_bclk = port:PB05<2><1> i2s0_lrclk = port:PB04<2><1> i2s0_dout0 = port:PB06<2><1> i2s0_dout1 = i2s0_dout2 = i2s0_dout3 = i2s0_din = port:PB07<2><1>
i2s0配置 | i2s0配置说明 |
---|---|
i2s0_used | 是否使用i2s驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
i2s0_master | 1: SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFM(codec clk & FRMmaster), 即daudio接口作为slave, codec作为master 2: SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFM(codec clk slave & FRM master),一般不用 3: SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFS(codec clk master & frame slave),一般不用 4: SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFS(codec clk & FRM slave),即daudio接口作为master, codec作为slave |
audio_format | 1: SND_SOC_DAIFMT_I2S(standard i2s format) 2: SND_SOC_DAIFMT_RIGHT_J(right justfied format) 3: SND_SOC_DAIFMT_LEFT_J(left justfied format) 4: SND_SOC_DAIFMT_DSP_A(pcm. MSB is available on 2nd BCLK rising edge after LRC rising edge) 5: SND_SOC_DAIFMT_DSP_B(pcm. MSB is available on 1nd BCLK rising edge after LRC rising edge) |
signal_inversion | 1: SND_SOC_DAIFMT_NB_NF(normal bit clock + frame) 2: SND_SOC_DAIFMT_NB_IF(normal BCLK + inv FRM) 3: SND_SOC_DAIFMT_IB_NF(invert BCLK + nor FRM) 4: SND_SOC_DAIFMT_IB_IF(invert BCLK + FRM) |
over_sample_rate | 支持128fs/192fs/256fs/384fs/512fs/768fs |
sample_resolution | 采样精度,16bit, 24bit,32bit |
word_select_size | 支持16bits/20bits/24bits/32bits |
pcm_sync_period | 16/32/64/128/256 |
msb_lsb_first | 0: msb first; 1: lsb first |
slot_index | 0: 1st slot; 1: 2nd slot; 2: 3th slot; 3:4th slot |
slot_width | 8: 8 clocks width; 16: 16 clocks width |
frame_width | 0: long frame sync; 1: short frame sync |
tx_data_mode | 0: 16bit linear PCM;1: reserved;2: 8bit u-law;3: 8bit a-law |
rx_data_mode | 0: 16bit linear PCM;1: reserved;2: 8bit u-law;3: 8bit a-law |
i2s0_mclk | i2s0_mclk引脚 |
i2s0_bclk | i2s0_bclk引脚 |
i2s0_lrclk | i2s0_lrclk引脚 |
i2s0_dout0 | i2s0_dout引脚 |
i2s0_din | i2s0_din引脚 |
2.6.6 标案音频测试方法
该章节主要介绍在标案上进行播歌,录音的测试命令。
2.6.6.1 播放
通过speaker播放 amixer cset name='AIF1IN0L Mux' 'AIF1_DA0L'; amixer cset name='AIF1IN0R Mux' 'AIF1_DA0R'; amixer cset name='DACL Mixer AIF1DA0L Switch' 1; amixer cset name='DACR Mixer AIF1DA0R Switch' 1; amixer cset name='HP_L Mux' 'DACL HPL Switch' ; amixer cset name='HP_R Mux' 'DACR HPR Switch'; amixer cset name='External Speaker Switch' 1; aplay -Dhw:audiocodec /mnt/UDISK/1KHz_0dB_16000.wavmixer cset name='AIF1IN0L Mux' 'AIF1_DA0L'; amixer cset name='AIF1IN0R Mux' 'AIF1_DA0R'; amixer cset name='DACL Mixer AIF1DA0L Switch' 1; amixer cset name='DACR Mixer AIF1DA0R Switch' 1; amixer cset name='HP_L Mux' 'DACL HPL Switch' ; amixer cset name='HP_R Mux' 'DACR HPR Switch'; amixer cset name='Headphone Switch' 1; aplay -Dhw:sndcodec /mnt/UDISK/1KHz_0dB_16000.wav
可通过下面命令调节硬件上的模拟音量:
amixer -Dhw:sndcodec cset name='headphone volume' 58
2.6.6.2 录音
表示下使用audiocodec进行单声道录音
amixer cset name='LEFT ADC input Mixer MIC1 boost Switch' 1 amixer cset name='AIF1 AD0L Mixer ADCL Switch' 1 amixer cset name='AIF1OUT0L Mux' 'AIF1_AD0L' amixer cset name='MIC1 boost amplifier gain' 4 arecord -Dhw:sndcodec -f S16_LE -r 16000 -c 1 /tmp/test.wav
2.7 R18音频接口
2.7.1 硬件资源
R18包含 4 个音频模块,分别是内置AudioCodec以及Daudio0,Daudio1,Daudio2。
2.7.2 时钟源
R18中, 4 个音频模块的时钟源均来自pll_audio
pll_audio可以输出24.576M或者22.5792M的时钟,分别支持48k系列,44.1k系列的播放录音。
2.7.3 代码结构
linux-4.4/sound/soc/sunxi/ ├── sun50iw1-codec.c // codec驱动 ├── sun50iw1-codec.h ├── sun50iw1-sndcodec.c // codec machine驱动 ├── sunxi-inter-i2s.c // codec platform驱动 ├── sunxi-daudio.c // daudio platform驱动 ├── sunxi-daudio.h ├── sunxi-snddaudio.c // daudio machine驱动 ├── sunxi-snddaudio.h ├── sunxi-pcm.c //通用文件,提供注册platform驱动的接口及相关函数集 ├── sunxi-pcm.h ├── sunxi_rw_func.c //通用文件,读写模拟/数字寄存器的接口 ├── sunxi_rw_func.h ├── spdif-utils.c // spdif codec驱动 ├── sunxi-sndspdif.c // spdif machine驱动 ├── sunxi-spdif.c // spdif platform驱动 ├── sunxi-spdif.h ├── sunxi-hdmi.c // hdmi codec驱动 └── sunxi-sndhdmi.c // hdmi machine驱动hdmi platform模型使用的是sunxi-daudio.c linux-4.4/sound/soc/soc-utils.c // snd-soc-dummmy驱动,可用于daudio codec模型 linux-4.4/sound/soc/codecs/ac108.c // ac108 codec驱动 linux-4.4/sound/soc/codecs/tas5731.c // tas5731数字功放codec驱动
2.7.4 AudioCodec
硬件特性
• 两路DAC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~192KHz采样率
两路ADC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~48KHz采样率
四路模拟输出:
一路立体声earpiece输出(EAROUTP,EAROUTN)
一路立体声phoneout输出(PHONEOUTP,PHONEOUTN)
一路立体声headphone输出(HPOUTL,HPOUTR)
一路立体声lineout输出(LINEOUTL,LINEOUTR)
四路路模拟输入:MIC1,MIC2,linein,phonein
支持headphone驱动
支持earpiece驱动
支持同时playback和record(全双工模式)
支持适用于DAC的DRC功能
支持适用于ADC的AGC,DRC功能
2.7.4.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner Sun50iw1 Codec Support
2.7.4.2 sys_config配置.
[sndcodec] sndcodec_used = 0x1 aif2fmt = 0x3 aif3fmt = 0x3 aif2master = 0x1 linein_detect = port:PH05<6> hp_detect_case = 0x1 ;------------------------------------------------------------------------------ [i2s] i2s_used = 0x1 ;------------------------------------------------------------------------------- [codec] codec_used = 0x1 headphonevol = 0x38spkervol = 0x1d earpiecevol = 0x1e maingain = 0x4 headsetmicgain = 0x4 adcagc_cfg = 0x0 adcdrc_cfg = 0x0 adchpf_cfg = 0x1 dacdrc_cfg = 0x0 dachpf_cfg = 0x0 aif2config = 0x0 aif3config = 0x0 aif1_lrlk_div = 0x40 aif2_lrlk_div = 0x40 pa_sleep_time = 0x0a dac_digital_vol = 0x9898 gpio-spk =
sndcodec配置,即machine驱动的相关配置
sndcodec配置 | sndcodec配置说明 |
---|---|
sndcodec_used 是否使用sndcodec驱动。 | 0 :不使用; 1 :使用 |
linein_detect | linein检测引脚 |
hp_detect_case | jack irq level, 0:low; 1:high |
codec配置,即内置audiocodec驱动的相关配置
codec配置 | codec配置说明 |
---|---|
codec_used | 是否使用codec驱动。0 :不使用; 1 :使用 |
headphonevol | headphone volume,可设定范围0~0x3f, 0表示mute, 1~63表 示-62dB~0dB, 1dB/step |
spkervol | spk(lineout) volume,可设定范围0~0x1f, 0或者 1 表示mute, 2~31 表示-43.5dB~0dB, 1.5dB/step |
earpiecevol | earpiece volume,可设定范围0~0x1f, 0或者 1 表示mute, 2~31表 示-43.5dB~0dB, 1.5dB/step |
maingain | MIC1默认增益, 0–7, 0:0dB, 1~7:24–42dB,3dB/step |
headsetmicgain | MIC2默认增益, 0–7, 0:0dB, 1~7:24–42dB,3dB/step |
adcagc_cfg | 是否使用adcagc. 0:不适用; 1 :使用 |
adcdrc_cfg | 是否使用adcdrc. 0:不适用; 1 :使用 |
adchpf_cfg | 是否使用adchpf. 0:不适用; 1 :使用 |
dacdrc_cfg | 是否使用dacdrc. 0:不适用; 1 :使用 |
dachpf_cfg | 是否使用dachpf. 0:不适用; 1 :使用 |
aif1_lrlk_div | aif1的lrck分频系数 |
pa_sleep_time | 使能pa之前等待的时间,单位ms |
dac_digital_vol | DACL/DACR数字音量,0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB, 0x98表示-6dB |
codec配置 | codec配置说明 |
---|---|
gpio-spk | PA使能引脚 |
2.7.4.3 codec数据通路
通过HPOUTL/R播歌 AIF1DACL --> AIF1IN0L Mux --> DACL Mixer --> HP_L Mux --> HPOUTL AIF1DACR --> AIF1IN0R Mux --> DACR Mixer --> HP_R Mux --> HPOUTR 通过MIC1,2录音 AIF1ADCL <-- AIF1OUT0L Mux <-- AIF1 AD0L Mixer <-- ADCL Mux <-- LADC input Mixer <-- MIC1 PGA <-- MIC1P/N AIF1ADCR <-- AIF1OUT0R Mux <-- AIF1 AD0R Mixer <-- ADCR Mux <-- RADC input Mixer <-- MIC2 PGA <-- MIC2P/N
R18相关控件如下表:
控件名称 | 功能 | 数值 |
---|---|---|
Headphone Switch | Headphone通路使能 | 0:关闭; 1:开启 |
Linein_detect Switch | Linein检测使能 | 0:关闭; 1:开启 |
ADC input gain control | ADC增益 | 0–7,表示-4.5–6dB |
ADC volume | ADCL/ADCR音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
ADCL Mux | ADCL Mux设置,只支持 0:ADC | 0:ADC |
ADCR Mux | ADCR Mux设置,只支持 0:ADC | 0:ADC |
AIF1 AD0L Mixer ADCL Switch | AIF1 AD0L Mixer设 置,使能ADCL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0L Mixer AIF1 DA0L Switch | AIF1 AD0L Mixer设 置,使能AIF1 DA0L通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0L Mixer AIF2 DACL Switch | AIF1 AD0L Mixer设 置,使能AIF2 DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0L Mixer AIF2 DACR Switch | AIF1 AD0L Mixer设 置,使能AIF2 DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0R Mixer ADCR Switch | AIF1 AD0R Mixer设 置,使能ADCR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0R Mixer AIF1 DA0R Switch | AIF1 AD0R Mixer设 置,使能AIF1 DA0R通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0R Mixer AIF2 DACL Switch | AIF1 AD0R Mixer设 置,使能AIF2 DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0R Mixer AIF2 DACR Switch | AIF1 AD0R Mixer设 置,使能AIF2 DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD1L Mixer ADCL Switch | AIF1 AD1L Mixer设 置,使能ADCL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD1L Mixer AIF2 DACL Switch | AIF1 AD1L Mixer设 置,使能AIF2 DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD1R Mixer ADCR Switch | AIF1 AD1R Mixer设 置,使能ADCR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD1R Mixer AIF2 DACR Switch | AIF1 AD1R Mixer设 置,使能AIF2 DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 ADC timeslot 0 mixer gain | AIF1 ADC0L/ADC0R Mixer,数字增益 | 0:0dB; 1:-6dB; |
对于ADC0L Mixer, bit0:AIF2 DACR; bit1:ADCL; bit2:AIF2 DACL; bit3:AIF2 DA0L; 对于ADC0R Mixer, bit0:AIF2 DACL; bit1:ADCR; bit2:AIF2 DACR; bit3:AIF2 DA0R; | ||
AIF1 ADC timeslot 0 volume | AIF1 ADC0L/ADC0R 音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
AIF1 ADC timeslot 1 mixer gain | AIF1 ADC1L/ADC1R Mixer,数字增益 | 0:0dB; 1:-6dB; |
对于ADC1L Mixer, bit0:ADCL; bit1:AIF2 DACL; 对于ADC1R Mixer, bit0:ADCR; bit1:AIF2 DACR; | ||
AIF1 ADC timeslot 1 volume | AIF1 ADC1L/ADC1R 音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
AIF1 DAC timeslot 0 volume | AIF1 DAC0L/DAC0R 音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
AIF1 DAC timeslot 1 volume | AIF1 DAC1L/DAC1R 音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
AIF1IN0L Mux | AIF1IN0L Mux设置 | 0:AIF1_DA0L; 1:AIF1_DA0R; 2:SUM_AIF1DA0L_AIF1DA0R; 3:AVE_AIF1DA0L_AIF1DA0R |
AIF1IN0R Mux | AIF1IN0R Mux设置 | 0:AIF1_DA0R; 1:AIF1_DA0L; 2:SUM_AIF1DA0L_AIF1DA0R; 3:AVE_AIF1DA0L_AIF1DA0R |
AIF1IN1L Mux | AIF1IN1L Mux设置 | 0:AIF1_DA1L; 1:AIF1_DA1R; 2:SUM_AIF1DA1L_AIF1DA1R; 3:AVE_AIF1DA1L_AIF1DA1R |
AIF1IN1R Mux | AIF1IN1R Mux设置 | 0:AIF1_DA1R; 1:AIF1_DA1L; 2:SUM_AIF1DA1L_AIF1DA1R; 3:AVE_AIF1DA1L_AIF1DA1R |
AIF1OUT0L Mux | AIF1OUT0L Mux设置 | 0:AIF1_AD0L; 1:AIF1_AD0R; 2:SUM_AIF1AD0L_AIF1AD0R; 3:AVE_AIF1AD0L_AIF1AD0R |
AIF1OUT0R Mux | AIF1OUT0R Mux设置 | 0:AIF1_AD0R; 1:AIF1_AD0L; 2:SUM_AIF1AD0L_AIF1AD0R; 3:AVE_AIF1AD0L_AIF1AD0R |
AIF1OUT1L Mux | AIF1OUT1L Mux设置 | 0:AIF1_AD1L; 1:AIF1_AD1R; 2:SUM_AIF1AD1L_AIF1AD1R; 3:AVE_AIF1AD1L_AIF1AD1R |
AIF1OUT1R Mux | AIF1OUT1R Mux设置 | 0:AIF1_AD1R; 1:AIF1_AD1L; 2:SUM_AIF1AD1L_AIF1AD1R; 3:AVE_AIF1AD1L_AIF1AD1R |
DAC mixer gain | DAC mixer增益 | 0:0dB; 1:-6dB; |
对于DACL Mixer, bit0:ADCL; bit1:AIF2 DACL; bit2:AIF1 DAC1L; bit3:AIF1 DAC0L; 对于DACR Mixer, bit0:ADCR; bit1:AIF2 DACR; bit2:AIF1 DAC1R; bit3:AIF1 DAC0R; | ||
DAC volume | DACL/DACR音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
DACL Mixer ADCL Switch | DACL Mixer设置,使能 ADCL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACL Mixer AIF1DA0L Switch | DACL Mixer设置,使能 AIF1DA0L通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACL Mixer AIF1DA1L Switch | DACL Mixer设置,使能 AIF1DA1L通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACL Mixer AIF2DACL Switch | DACL Mixer设置,使能 AIF2DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACR Mixer ADCR Switch | DACR Mixer设置,使 能ADCR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACR Mixer AIF1DA0R Switch | DACR Mixer设置,使 能AIF1DA0R通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACR Mixer AIF1DA1R Switch | DACR Mixer设置,使 能AIF1DA1R通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACR Mixer AIF2DACR Switch | DACR Mixer设置,使 能AIF2DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
EAR Mux | EAR Mux设置 | 0:DACR; 1:DACL; 2:Right Analog Mixer; 3:Left Analog Mixer |
Earpiece Switch | Earpiece通路使能 | 0:关闭; 1:开启 |
External Speaker Switch | 使能Headphone以及 PA | 0:关闭; 1:开启 |
HP_L Mux | HP_L Mux设置 | 0:DACL ; 1:Left Output Mixer |
HP_R Mux | HP_R Mux设置 | 0:DACR ; 1:Right Output Mixer |
LADC input Mixer LINEINL | LADC input Mixer设 置,使能LINEINL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LADC input Mixer MIC1 boost Switch | LADC input Mixer设 置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LADC input Mixer MIC2 boost Switch | LADC input Mixer设 置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LADC input Mixer l_output mixer Switch | LADC input Mixer设 置,使能l_output mixer通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LADC input Mixer r_output mixer Switch | LADC input Mixer设 置,使能r_output mixer通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LINEINL/R to L_R output mixer gain Left Output Mixer DACL Switch | Left Output Mixer设 置,使能DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer DACR Switch | Left Output Mixer设 置,使能DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer LINEINL Switch | Left Output Mixer设 置,使能LINEINL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer MIC1Booststage Switch | Left Output Mixer设 置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer MIC2Booststage Switch | Left Output Mixer设 置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
MIC1 boost amplifier gain | MIC1增益 | 0–7, 0:0dB, 1~7:24–42dB,3dB/step |
MIC1_G boost stage output mixer control | MIC1 to L or R output Mixer增益 | 0–7,表示-4.5–6dB |
MIC2 BST stage to L_R outp mixer gain | MIC2 to L or R output Mixer增益 | 0–7,表示-4.5–6dB |
MIC2 SRC | MIC2 SRC设置 | 0:MIC3; 1:MIC2 |
MIC2 boost AMP gain control | MIC2增益 | 0–7, 0:0dB, 1~7:24–42dB,3dB/step |
RADC input Mixer LINEINR Switch | RADC input Mixer设 置,使能LINEINR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RADC input Mixer MIC1 boost Switch | RADC input Mixer设 置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RADC input Mixer MIC2 boost Switch | RADC input Mixer设 置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RADC input Mixer l_output mixer Switch | RADC input Mixer设 置,使能l_output mixer通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RADC input Mixer l_output Switch | RADC input Mixer设 置,使能l_output mixer通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer DACL Switch | Right Output Mixer设 置,使能DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer DACR Switch | Right Output Mixer设 置,使能DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer LINEINR Switch | Right Output Mixer设 置,使能LINEINR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer MIC1Booststage Switch | Right Output Mixer设 置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer MIC2Booststage Switch | Right Output Mixer设 置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
SPK_L Mux | SPK_L Mux设置 | 0:MIXEL Switch; 1:MIXL MIXR Switch |
SPK_R Mux | SPK_R Mux设置 | 0:MIXER Switch; 1:MIXR MIXL Switch |
digital volume | 数字音量设置 | 0–63,表示-73.08–0dB |
earpiece volume | earpiece音量设置 | 0–31,表示-43.5–0dB |
headphone volume | headphone音量设置 | 0–63,0表示mute; 1~63表 示-62dB–0dB |
speaker volume | speaker(lineout)音量设置 | 0–31,表示-43.5–0dB |
2.75 Daudio.
硬件特性
• 三路I2S/PCM;
• 支持主从模式
支持Left-justified,Right-justified,Standar mode I2S,PCM mode
支持i2s,pcm协议格式配置
支持同时playback和record(全双工模式)
支持8~192KHz采样率
支持16,24,32bit采样精度
2.7.5.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner Digital Audio Support
2.7.5.2 sys_config配置.
[snddaudio0] snddaudio0_used = 1 ;----------------------------------------------------------------------------- [daudio0] daudio0_used = 1 pcm_lrck_period = 0x60 pcm_lrckr_period = 0x01 slot_width_select = 0x18 pcm_lsb_first = 0x0 tx_data_mode = 0x0 rx_data_mode = 0x0 daudio_master = 0x04 audio_format = 0x01 signal_inversion = 0x01frametype = 0x0 tdm_config = 0x01 clk_active = 0x0
snddaudio0配置,即daudio0 machine驱动的相关配置
snddaudio配置 | snddaudio配置说明 |
---|---|
snddaudio0_used | 是否使用snddaudio驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
daudio0配置,即daudio0 platform驱动的相关配置
daudio配置 | daudio配置说明 |
---|---|
daudio0_used | 是否使用daudio驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
daudio_master | 1: SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFM(codec clk & FRM master),即daudio接口作为slave, codec作为master 2: SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFM(codec clk slave & FRM master),一般不用 3: SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFS(codec clk master & frame slave),一般不用 4: SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFS(codec clk & FRM slave),即daudio接口作为master, codec作为slave |
audio_format | 1: SND_SOC_DAIFMT_I2S(standard i2s format) 2: SND_SOC_DAIFMT_RIGHT_J(right justfied format) 3: SND_SOC_DAIFMT_LEFT_J(left justfied format) 4: SND_SOC_DAIFMT_DSP_A(pcm. MSB is available on 2nd BCLK rising edge after LRC rising edge) 5: SND_SOC_DAIFMT_DSP_B(pcm. MSB is available on 1nd BCLK rising edge after LRC rising edge) |
signal_inversion | 1: SND_SOC_DAIFMT_NB_NF(normal bit clock + frame) 2: SND_SOC_DAIFMT_NB_IF(normal BCLK + inv FRM) 3: SND_SOC_DAIFMT_IB_NF(invert BCLK + nor FRM) 4: SND_SOC_DAIFMT_IB_IF(invert BCLK + FRM) |
slot_width_select | 支持8bit, 16bit, 32bit宽度 |
pcm_lrck_period | 一般可配置16/32/64/128/256个bclk |
msb_lsb_first | 0: msb first; 1: lsb first |
frametype | 0: short frame = 1 clock width; 1: long frame = 2 clock width |
tdm_config | 0: pcm mode; 1: i2s mode |
tx_data_mode | 0: 16bit linear PCM;1: reserved;2: 8bit u-law;3: 8bit a-law |
daudio配置 | daudio配置说明 |
---|---|
rx_data_mode | 0: 16bit linear PCM;1: reserved;2: 8bit u-law;3: 8bit a-law |
具体Daudio外接codec,数字功放的配置,可参考《R18外挂codec:ac108》《R18外挂数字功放TAS5731》
2.7.6 SPDIF
硬件特性
• 支持S/PDIF_OUT
支持mono和stereo模式
输出支持22.05kHz, 24kHz, 32kHz, 44.1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 176.4kHz, 192kHz采样率
支持16bit,24bit采样精度
2.7.6.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner SPDIF Support
2.7.6.2 sys_config配置.
[spdif] spdif_used = 0 [sndspdif] sndspdif_used = 0
spdif配置,即platform驱动的相关配置
spdif配置 | spdif配置说明 |
---|---|
spdif_used | 是否使用spdif驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
sndspdif配置,即machine驱动的相关配置
sndspdif配置 | sndspdif配置说明 |
---|---|
sndspdif_used | 是否使用sndspdif驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
sys_config中不需要配置codec驱动相关信息
因为machine驱动代码中默认配置了”spdif-utils”作为codec驱动,代码路径:
linux-4.4/sound/soc/sunxi/spdif-utils.c
2.7.7 外挂codec:AC108
R18标案tulip-noma搭配了MIC子板,含有两片AC108,每片最高可录 4 通道
下面对R18如何配置使用AC108作简单介绍
2.7.7.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner Digital Audio Support CODEC drivers ---> <*> Sunxi AC108 Codec
2.7.7.2 sys_config&dts配置.
R18通过twi1控制AC108,而i2s0用于音频数据的传输
twi部分配置,可通过dts进行配置:
twi1: twi@0x01c2b000 { status = "okay"; ac108@35{ compatible = "Allwinnertech,MicArray_1"; debug_mode = <0>; pga_gain = <0x32>; ref_pga_gain = <0x08>; ref_chip_addr = <0x3b>; ref_channel_num = <0x2>; pa_double_used = <0x1>;codec_mic_used = <0x0>; gpio-power = <&r_pio PL 12 1 1 1 1>; twi_bus = <1>; voltage_enable = "nocare"; power_vol = <0x0>; slot_width = <0x18>; reg = <0x35>; }; ac108@3b{ compatible = "Allwinnertech,MicArray_0"; reg = <0x3b>; debug_mode = <0>; pga_gain = <0x32>; ref_pga_gain = <0x08>; ref_chip_addr = <0x3b>; ref_channel_num = <0x2>; pa_double_used = <0x1>; codec_mic_used = <0x0>; twi_bus = <1>; voltage_enable = "nocare"; gpio-power = <&r_pio PL 12 1 1 1 1>; power_vol = <0x0>; slot_width = <0x18>; }; };
I2S部分需要配置sys_config以及dts
sys_config部分主要涉及i2s相关格式,需要根据AC108spec进行配置,sdk默认daudio0 配置可正常运行AC108
dts部分主要需要指定ASOC codec以及codec-dai驱动的名称,如
snddaudio0:sound@1 { sunxi,snddaudio-codec = "ac108.1-0035"; sunxi,snddaudio-codec-dai = "ac108-pcm1"; };
2.7.7.3 使用
进入系统后,通过命令cat /proc/asound/cards列出当前声卡信息,如果发现ac108相关声 卡,说明已经正常加载驱动
无需额外设置音频通路,可直接用下面命令进行录音:
arecord -Dhw:sndac10810035 -f S16_LE -r 16000 -c 8 /tmp/test.wav
2.7.8 外挂数字功放TAS5731.
R18标案tulip-noma搭配了一片数字功放TAS5731
下面对R18如何配置使用tas5731作简单介绍
2.7.8.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner Digital Audio Support CODEC drivers ---> <*> TAS5731 PA
2.7.8.2 sys_config&dts配置.
R18通过TWI0控制数字功放,而I2S1用于音频数据的传输
twi部分配置,可通过dts进行配置:
twi0: twi@0x01c2ac00 { status = "okay"; tas5731-codec@1b{ compatible = "Allwinnertech,tas5731_PA"; tas5731_power = <&pio PH 8 1 1 1 1>; tas5731_reset = <&pio PB 2 1 1 1 1>; amp_poweren = <&r_pio PL 7 1 1 1 1>; regulator_name = "vcc-amp"; reg = <0x1b>; }; };
I2S部分需要配置sys_config以及dts
sys_config部分主要涉及i2s相关格式,需要根据具体数字功放进行配置,sdk默认daudio1 配置可正常运行tas5731
dts部分主要需要指定ASOC codec以及codec-dai驱动的名称,如
snddaudio1:sound@2 { sunxi,snddaudio-codec = "tas5731-codec.0-001b"; sunxi,snddaudio-codec-dai = "tas5731_audio"; };
2.7.8.3 使用
进入系统后,通过命令cat /proc/asound/cards列出当前声卡信息,如果发现tas5731相关声 卡,说明已经正常加载驱动
无需额外设置音频通路,可直接用下面命令进行播歌:
aplay -Dhw:sndtas5731codec /mnt/UDISK/16000-stere-10s.wav
2.7.9 HDMI音频接口
R18使用I2S2将音频数据传输到HDMI模块,并且I2S2也只能用于HDMI。
2.7.9.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner HDMI Audio Support <*> Allwinner Digital Audio Support
2.7.9.2 sys_config配置.
[daudio2] daudio2_used = 1 [sndhdmi] sndhdmi_used = 1
daudio2配置,即daudio2 platform驱动的相关配置
daudio2配置 | daudio2配置说明 |
---|---|
daudio2_used | 是否使用daudio2驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
sndhdmi配置,即sndhdmi machine驱动的相关配置
sndhdmi配置 | sndhdmi配置说明 |
---|---|
sndhdmi_used | 是否使用sndhdmi驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
2.7.10 标案音频测试方法.
该章节主要介绍在标案上进行播歌,录音的测试命令。
2.7.10.1播放
amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1IN0L Mux' 'AIF1_DA0L' amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1IN0R Mux' 'AIF1_DA0R' amixer -Dhw:audiocodec cset name='DACL Mixer AIF1DA0L Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='DACR Mixer AIF1DA0R Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='HP_R Mux' 'DACR HPR Switch' amixer -Dhw:audiocodec cset name='HP_L Mux' 'DACL HPL Switch' amixer -Dhw:audiocodec cset name='Headphone Switch' 1 aplay -Dhw:audiocodec /mnt/UDISK/1KHz_0dB_16000.wav
可通过下面命令调节硬件上的模拟音量:
amixer -Dhw:audiocodec cset name='headphone volume' 60
2.7.10.2录音
amixer -Dhw:audiocodec cset name='LADC input Mixer MIC1 boost Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='RADC input Mixer MIC2 boost Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1 AD0L Mixer ADCL Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1 AD0R Mixer ADCR Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1OUT0L Mux' 'AIF1_AD0L' amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1OUT0R Mux' 'AIF1_AD0R' arecord -Dhw:audiocodec -f S16_LE -r 16000 -c 2 /tmp/test.wav
2.8 R30音频接口
2.8.1 硬件资源
R30包含 5 个音频模块,分别是内置AudioCodec,Daudio0,Daudio1,Daudio2以及Dmic
2.8.2 时钟源
R30中, 5 个音频模块的时钟源均来自pll_audio。
pll_audio可以输出24.576M或者22.5792M的时钟,分别支持48k系列,44.1k系列的播 放录音。
2.8.3 代码结构
linux-4.9/sound/soc/sunxi/ ├── sun50iw3-codec.c // codec驱动 ├── sun50iw3-codec.h ├── sun50iw3-sndcodec.c // codec machine驱动 ├── sunxi-inter-i2s.c // codec platform驱动├── sunxi-inter-i2s.h ├── sunxi-daudio.c // daudio platform驱动 ├── sunxi-daudio.h ├── sunxi-dmic.c // dmic platform驱动 ├── sunxi-dmic.h ├── sunxi-pcm.c //通用文件,提供注册platform驱动的接口及相关函数集 ├── sunxi-pcm.h ├── sunxi_rw_func.c //通用文件,读写模拟/数字寄存器的接口 ├── sunxi_rw_func.h ├── sunxi-snddaudio.c // daudio machine驱动 ├── sunxi-snddaudio.h ├── sunxi-snddmic.c // dmic machine驱动 └── sunxi-snddmic.h linux-4.9/sound/soc/codecs/dmic.c // dmic codec驱动 linux-4.9/sound/soc/soc-utils.c // daudio codec驱动
2.8.4 AudioCodec
硬件特性
• 两路DAC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~192KHz采样率
两路ADC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~48KHz采样率
四路模拟输出:
一路立体声earpiece输出(EAROUTP,EAROUTN)
一路立体声phoneout输出(PHONEOUTP,PHONEOUTN)
一路立体声headphone输出(HPOUTL,HPOUTR)
一路立体声lineout输出(LINEOUTL,LINEOUTR)
四路路模拟输入:MIC1,MIC2,linein,phonein
支持headphone驱动
支持earpiece驱动
支持同时playback和record(全双工模式)
支持适用于DAC的DRC功能
支持适用于ADC的AGC,DRC功能
2.8.4.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner Sun50iw3 Codec Support
2.8.4.2 sys_config配置.
[sndcodec] sndcodec_used = 0x1 aif2fmt = 0x3 aif3fmt = 0x3 aif2master = 0x1 hp_detect_case = 0x0 ;------------------------------------------------------------------------------ [i2s] i2s_used = 0x1 ;------------------------------------------------------------------------------- [codec] codec_used = 0x1 headphonevol = 0x3b spkervol = 0x1b maingain = 0x4 headsetmicgain = 0x4 adcagc_cfg = 0x0 adcdrc_cfg = 0x0 adchpf_cfg = 0x0 dacdrc_cfg = 0x0 dachpf_cfg = 0x0 aif2config = 0x0 aif3config = 0x0 gpio-spk = port:PB3<1><0>
sndcodec配置,即machine驱动的相关配置
sndcodec配置 | sndcodec配置说明 |
---|---|
sndcodec_used | 是否使用sndcodec驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
aif2fmt | 1: SND_SOC_DAIFMT_I2S(standard i2s format) 2: SND_SOC_DAIFMT_RIGHT_J(right justfied format) 3: SND_SOC_DAIFMT_LEFT_J(left justfied format) 4: SND_SOC_DAIFMT_DSP_A(pcm. MSB is available on 2nd BCLK rising edge after LRC rising edge) 5: SND_SOC_DAIFMT_DSP_B(pcm. MSB is available on 1nd BCLK rising edge after LRC rising edge) |
aif3fmt | 1: SND_SOC_DAIFMT_I2S(standard i2s format) 2: SND_SOC_DAIFMT_RIGHT_J(right justfied format) 3: SND_SOC_DAIFMT_LEFT_J(left justfied format) 4: SND_SOC_DAIFMT_DSP_A(pcm. MSB is available on 2nd BCLK rising edge after LRC rising edge) 5: SND_SOC_DAIFMT_DSP_B(pcm. MSB is available on 1nd BCLK rising edge after LRC rising edge) |
aif2master | 1: SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFM(codec clk & FRM master), 即aif接口选择master模式 2: SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFS(codec clk & FRM slave),即aif 接口选择slave模式 |
hp_detect_case | jack irq level, 0:low; 1:high |
I2S配置,即audiocodec platform驱动的相关配置,内部aif接口用的I2S(与I2S0,I2S1接口无关)
i2s配置 | i2s配置说明 |
---|---|
i2s_used | 是否使用i2s驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
codec配置,即内置audiocodec驱动的相关配置
codec配置 | codec配置说明 |
---|---|
codec_used | 是否使用codec驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
headphonevol | 初始化headphone volume,可设定范围0~0x3f,表示0~-62dB, -1dB/step |
spkervol | 初始化speaker volume,可设定范围0~0x1f, 0或者 1 表示mute, 2~31表示-43.5dB~0dB, 1.5dB/step |
headsetmicgain | 指的是MIC2增益,可设定范围0~0x7, 0:0dB, 1~7:15~33dB, 3dB/step,一般设置0x4,即24dB |
adcinputgain | adc增益,可设定范围0~0x7,表示-4.5~6dB, 1.5dB/step,一般设置0x3,即0dB |
adcagc_cfg | 是否使用adcagc. 0:不使用; 1 :使用 |
adcdrc_cfg | 是否使用adcdrc. 0:不使用; 1 :使用 |
adchpf_cfg | 是否使用adchpf. 0:不使用; 1 :使用 |
dacdrc_cfg | 是否使用dacdrc. 0:不使用; 1 :使用 |
aif2config | 是否使用aif2. 0:不使用; 1 :使用 |
aif3config | 是否使用aif3. 0:不使用; 1 :使用 |
gpio-spk | PA使能引脚 |
2.8.4.3 codec数据通路
通过SPKL/R播歌 AIF1DACL --> AIF1IN0L Mux --> DACL Mixer --> Left Output Mixer --> SPK_L Mux --> SPKL AIF1DACR --> AIF1IN0R Mux --> DACR Mixer --> Right Output Mixer --> SPK_R Mux --> SPKR 通过LINEOUTL/R播歌 AIF1DACL --> AIF1IN0L Mux --> DACL Mixer --> Left Output Mixer --> LINEOUTL Mux --> LINEOUTL AIF1DACR --> AIF1IN0R Mux --> DACR Mixer --> Right Output Mixer --> LINEOUTR Mux --> LINEOUTR 通过HPOUTL/R播歌 AIF1DACL --> AIF1IN0L Mux --> DACL Mixer --> HP_L Mux --> HPOUTL AIF1DACR --> AIF1IN0R Mux --> DACR Mixer --> HP_R Mux --> HPOUTR 通过MIC1,2录音 AIF1ADCL <-- AIF1OUT0L Mux <-- AIF1 AD0L Mixer <-- LADC input Mixer <-- MIC1 PGA <-- MIC1P/ N AIF1ADCR <-- AIF1OUT0R Mux <-- AIF1 AD0R Mixer <-- RADC input Mixer <-- MIC2 PGA <-- MIC2P/ N 通过LINEINL/R录音 AIF1ADCL <-- AIF1OUT0L Mux <-- AIF1 AD0L Mixer <-- LADC input Mixer <-- LINEINN AIF1ADCR <-- AIF1OUT0R Mux <-- AIF1 AD0R Mixer <-- RADC input Mixer <-- LINEINP
R30相关控件如下表:
控件名称 | 功能 | 数值 |
---|---|---|
Headphone Switch | Headphone通路使能 | 0:关闭; 1:开启 |
Lineout Switch | Lineout通路使能 | 0:关闭; 1:开启 |
ADC input gain control | ADC增益 | 0–7,表示-4.5–6dB |
ADC volume | ADCL/ADCR音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
AIF1 AD0L Mixer ADCL Switch | AIF1 AD0L Mixer设 置,使能ADCL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0L Mixer AIF1 DA0L Switch | AIF1 AD0L Mixer设 置,使能AIF1 DA0L通 路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0L Mixer AIF2 DACL Switch | AIF1 AD0L Mixer设 置,使能AIF2 DACL通 路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0L Mixer AIF2 DACR Switch | AIF1 AD0L Mixer设 置,使能AIF2 DACR通 路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0R Mixer ADCR Switch | AIF1 AD0R Mixer设 置,使能ADCR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0R Mixer AIF1 DA0R Switch | AIF1 AD0R Mixer设 置,使能AIF1 DA0R通 路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0R Mixer AIF2 DACL Switch | AIF1 AD0R Mixer设 置,使能AIF2 DACL通 路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD0R Mixer AIF2 DACR Switch | AIF1 AD0R Mixer设 置,使能AIF2 DACR通 路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD1L Mixer ADCL Switch | AIF1 AD1L Mixer设 置,使能ADCL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD1L Mixer AIF2 DACL Switch | AIF1 AD1L Mixer设 置,使能AIF2 DACL通 路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD1R Mixer ADCR Switch | AIF1 AD1R Mixer设 置,使能ADCR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 AD1R Mixer AIF2 DACR Switch | AIF1 AD1R Mixer设 置,使能AIF2 DACR通 路 | 0:关闭; 1:开启 |
AIF1 ADC timeslot 0 mixer gain | AIF1 ADC0L/ADC0R Mixer,数字增益 | 0:0dB; 1:-6dB; |
对于ADC0L Mixer, bit0:AIF2 DACR; bit1:ADCL; bit2:AIF2 DACL; bit3:AIF2 DA0L; 对于ADC0R Mixer, bit0:AIF2 DACL; bit1:ADCR; bit2:AIF2 DACR; bit3:AIF2 DA0R; | ||
AIF1 ADC timeslot 0 volume | AIF1 ADC0L/ADC0R 音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
AIF1 ADC timeslot 1 mixer gain | AIF1 ADC1L/ADC1R Mixer,数字增益 | 0:0dB; 1:-6dB; |
对于ADC1L Mixer, bit0:ADCL; bit1:AIF2 DACL; 对于ADC1R Mixer, bit0:ADCR; bit1:AIF2 DACR; | ||
AIF1 ADC timeslot 1 volume | AIF1 ADC1L/ADC1R 音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
AIF1 DAC timeslot 0 volume | AIF1 DAC0L/DAC0R 音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
AIF1 DAC timeslot 1 volume | AIF1 DAC1L/DAC1R 音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
AIF1IN0L Mux | AIF1IN0L Mux设置 | 0:AIF1_DA0L; 1:AIF1_DA0R; 2:SUM_AIF1DA0L_AIF1DA0R; 3:AVE_AIF1DA0L_AIF1DA0R |
AIF1IN0R Mux | AIF1IN0R Mux设置 | 0:AIF1_DA0R; 1:AIF1_DA0L; 2:SUM_AIF1DA0L_AIF1DA0R; 3:AVE_AIF1DA0L_AIF1DA0R |
AIF1IN1L Mux | AIF1IN1L Mux设置 | 0:AIF1_DA1L; 1:AIF1_DA1R; 2:SUM_AIF1DA1L_AIF1DA1R; 3:AVE_AIF1DA1L_AIF1DA1R |
AIF1IN1R Mux | AIF1IN1R Mux设置 | 0:AIF1_DA1R; 1:AIF1_DA1L; 2:SUM_AIF1DA1L_AIF1DA1R; 3:AVE_AIF1DA1L_AIF1DA1R |
AIF1OUT0L Mux | AIF1OUT0L Mux设置 | 0:AIF1_AD0L; 1:AIF1_AD0R; 2:SUM_AIF1AD0L_AIF1AD0R; 3:AVE_AIF1AD0L_AIF1AD0R |
AIF1OUT0R Mux | AIF1OUT0R Mux设置 | 0:AIF1_AD0R; 1:AIF1_AD0L; 2:SUM_AIF1AD0L_AIF1AD0R; 3:AVE_AIF1AD0L_AIF1AD0R |
AIF1OUT1L Mux | AIF1OUT1L Mux设置 | 0:AIF1_AD1L; 1:AIF1_AD1R; 2:SUM_AIF1AD1L_AIF1AD1R; 3:AVE_AIF1AD1L_AIF1AD1R |
AIF1OUT1R Mux | AIF1OUT1R Mux设置 | 0:AIF1_AD1R; 1:AIF1_AD1L; 2:SUM_AIF1AD1L_AIF1AD1R; 3:AVE_AIF1AD1L_AIF1AD1R |
DAC mixer gain | DAC mixer增益 | 0:0dB; 1:-6dB; |
对于DACL Mixer, bit0:ADCL; bit1:AIF2 DACL; bit2:AIF1 DAC1L; bit3:AIF1 DAC0L; 对于DACR Mixer, bit0:ADCR; bit1:AIF2 DACR; bit2:AIF1 DAC1R; bit3:AIF1 DAC0R; | ||
DAC volume | DACL/DACR音量设置 | 0–0xff, 0表示mute, 0x1~0xff表 示-119.25dB~71.25dB, 0.75dB/step,如0xA0表示0dB |
DACL Mixer ADCL Switch | DACL Mixer设置,使能 ADCL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACL Mixer AIF1DA0L Switch | DACL Mixer设置,使能 AIF1DA0L通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACL Mixer AIF1DA1L Switch | DACL Mixer设置,使能 AIF1DA1L通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACL Mixer AIF2DACL Switch | DACL Mixer设置,使能 AIF2DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACR Mixer ADCR Switch | DACR Mixer设置,使 能ADCR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACR Mixer AIF1DA0R Switch | DACR Mixer设置,使 能AIF1DA0R通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACR Mixer AIF1DA1R Switch | DACR Mixer设置,使 能AIF1DA1R通路 | 0:关闭; 1:开启 |
DACR Mixer AIF2DACR Switch | DACR Mixer设置,使 能AIF2DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
External Speaker Switch | 使能Headphone以及 PA | 0:关闭; 1:开启 |
HP_L Mux | HP_L Mux设置 | 0:DACL ; 1:Left Output Mixer |
HP_R Mux | HP_R Mux设置 | 0:DACR ; 1:Right Output Mixer |
LADC input Mixer LINEINL | LADC input Mixer设 置,使能LINEINL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LADC input Mixer MIC1 boost Switch | LADC input Mixer设 置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LADC input Mixer MIC2 boost Switch | LADC input Mixer设 置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LADC input Mixer l_output mixer Switch | LADC input Mixer设 置,使能l_output mixer通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LADC input Mixer r_output mixer Switch | LADC input Mixer设 置,使能r_output mixer通路 | 0:关闭; 1:开启 |
LINEINL/R to L_R output mixer gain | LINEINL/R to L or R output Mixer增益 | 0–7,表示-4.5–6dB |
LINEOUTL Mux | LINEOUTL Mux设置 | 0:left output mixer; 1:left+right output mixer |
LINEOUTR Mux | LINEOUTR Mux设置 | 0:right output mixer; 1:left+right output mixer |
Left Output Mixer DACL Switch | Left Output Mixer设 置,使能DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer DACR Switch | Left Output Mixer设 置,使能DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer LINEINL Switch | Left Output Mixer设 置,使能LINEINL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer MIC1Booststage Switch | Left Output Mixer设 置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Output Mixer MIC2Booststage Switch | Left Output Mixer设 置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
MIC1 boost AMP gain control | MIC1增益 | 0–7, 0:0dB, 1~7:24–42dB,3dB/step |
MIC1_G boost stage output mixer control | MIC1 to L or R output Mixer增益 | 0–7,表示-4.5–6dB |
MIC2 BST stage to L_R outp mixer gain | MIC2 to L or R output Mixer增益 | 0–7,表示-4.5–6dB |
MIC2 SRC | MIC2 SRC设置 | 0:MIC3; 1:MIC2 |
MIC2 boost AMP gain control | MIC2增益 | 0–7, 0:0dB, 1~7:24–42dB,3dB/step |
RADC input Mixer LINEINR Switch | RADC input Mixer设 置,使能LINEINR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RADC input Mixer MIC1 boost Switch | RADC input Mixer设 置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RADC input Mixer MIC2 boost Switch | RADC input Mixer设 置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RADC input Mixer l_output mixer Switch | RADC input Mixer设 置,使能l_output mixer通路 | 0:关闭; 1:开启 |
RADC input Mixer l_output Switch | RADC input Mixer设 置,使能l_output mixer通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer DACL Switch | Right Output Mixer设 置,使能DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer DACR Switch | Right Output Mixer设 置,使能DACR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer LINEINR Switch | Right Output Mixer设 置,使能LINEINR通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer MIC1Booststage Switch | Right Output Mixer设 置,使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Output Mixer MIC2Booststage Switch | Right Output Mixer设 置,使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
SPK_L Mux | SPK_L Mux设置 | 0:MIXEL Switch; 1:MIXL MIXR Switch |
SPK_R Mux | SPK_R Mux设置 | 0:MIXER Switch; 1:MIXR MIXL Switch |
digital volume | 数字音量设置 | 0–63,表示-73.08–0dB |
headphone volume | headphone音量设置 | 0–63,0表示mute; 1~63表 示-62dB–0dB |
lineout volume | lineout音量设置 | 0–31,表示-43.5–0dB |
speaker volume | speaker(lineout)音量 设置 | 0–31,表示-43.5–0dB |
2.8.5 Daudio.
硬件特性
• 三路I2S/PCM;
• 支持主从模式
支持Left-justified,Right-justified,Standar mode I2S,PCM mode
支持i2s,pcm协议格式配置
支持同时playback和record(全双工模式)
支持8~192KHz采样率
支持16,24,32bit采样精度
2.8.5.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner Digital Audio Support
2.8.5.2 sys_config配置.
[snddaudio0] snddaudio0_used = 1 [daudio0] pcm_lrck_period = 0x80 slot_width_select = 0x20 pcm_lsb_first = 0x0 tx_data_mode = 0x0 rx_data_mode = 0x0daudio_master = 0x04 audio_format = 0x01 signal_inversion = 0x01 frametype = 0x0 tdm_config = 0x01 mclk_div = 0x1 daudio0_used = 1
snddaudio0配置,即daudio0 machine驱动的相关配置
snddaudio配置 | snddaudio配置说明 |
---|---|
snddaudio0_used | 是否使用snddaudio驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
daudio0配置,即daudio0 platform驱动的相关配置
daudio配置 | daudio配置说明 |
---|---|
daudio0_used | 是否使用daudio驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
daudio_master | 1: SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFM(codec clk & FRM master),即daudio接口作为slave, codec作为master 2: SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFM(codec clk slave & FRM master),一般不用 3: SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFS(codec clk master & frame slave),一般不用 4: SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFS(codec clk & FRM slave),即daudio接口作为master, codec作为slave |
audio_format | 1: SND_SOC_DAIFMT_I2S(standard i2s format) 2: SND_SOC_DAIFMT_RIGHT_J(right justfied format) 3: SND_SOC_DAIFMT_LEFT_J(left justfied format) 4: SND_SOC_DAIFMT_DSP_A(pcm. MSB is available on 2nd BCLK rising edge after LRC rising edge) 5: SND_SOC_DAIFMT_DSP_B(pcm. MSB is available on 1nd BCLK rising edge after LRC rising edge) |
signal_inversion | 1: SND_SOC_DAIFMT_NB_NF(normal bit clock + frame) 2: SND_SOC_DAIFMT_NB_IF(normal BCLK + inv FRM) 3: SND_SOC_DAIFMT_IB_NF(invert BCLK + nor FRM) 4: SND_SOC_DAIFMT_IB_IF(invert BCLK + FRM) |
slot_width_select | 支持8bit, 16bit, 32bit宽度 |
pcm_lrck_period | 一般可配置16/32/64/128/256个bclk |
msb_lsb_first | 0: msb first; 1: lsb first |
frametype | 0: short frame = 1 clock width; 1: long frame = 2 clock width |
tdm_config | 0: pcm mode; 1: i2s mode |
daudio配置 | daudio配置说明 |
---|---|
tx_data_mode | 0: 16bit linear PCM;1: reserved;2: 8bit u-law;3: 8bit a-law |
rx_data_mode | 0: 16bit linear PCM;1: reserved;2: 8bit u-law;3: 8bit a-law |
2.8.6 DMIC
硬件特性
• 支持 8 路输入
支持8~48KHz采样率
支持16/24bit采样精度
2.8.6.1 内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner DMIC Support
2.8.6.2 sys_config配置.
[dmic] dmic_used = 0 [snddmic] snddmic_used = 0
dmic配置,即platform驱动的相关配置
dmic配置 | dmic配置说明 |
---|---|
dmic_used | 是否使用dmic驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
snddmic配置,即machine驱动的相关配置
snddmic配置 | snddmic配置说明 |
---|---|
snddmic_used | 是否使用snddmic驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
2.8.7 标案音频测试方法
该章节主要介绍在标案上进行播歌,录音的测试命令。
2.8.7.1 播放
通过SPKL/R播歌,例如喇叭播歌 amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1IN0L Mux' 'AIF1_DA0L' amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1IN0R Mux' 'AIF1_DA0R' amixer -Dhw:audiocodec cset name='DACL Mixer AIF1DA0L Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='DACR Mixer AIF1DA0R Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='Left Output Mixer DACL Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='Right Output Mixer DACR Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='SPK_R Mux' 'MIXER_Switch' amixer -Dhw:audiocodec cset name='SPK_L Mux' 'MIXEL_Switch' amixer -Dhw:audiocodec cset name='External Speaker Switch' 1 aplay -Dhw:audiocodec /mnt/UDISK/1KHz_0dB_16000.wav 可通过下面命令调节硬件上的模拟音量: amixer -Dhw:audiocodec cset name='speaker volume' 28通过LINEOUTL/R播歌 amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1IN0L Mux' 'AIF1_DA0L' amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1IN0R Mux' 'AIF1_DA0R' amixer -Dhw:audiocodec cset name='DACL Mixer AIF1DA0L Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='DACR Mixer AIF1DA0R Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='Left Output Mixer DACL Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='Right Output Mixer DACR Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='LINEOUTL Mux' 'LOMIX' amixer -Dhw:audiocodec cset name='LINEOUTR Mux' 'ROMIX' amixer -Dhw:audiocodec cset name='Lineout Switch' 1 aplay -Dhw:audiocodec /mnt/UDISK/1KHz_0dB_16000.wav 可通过下面命令调节硬件上的模拟音量: amixer -Dhw:audiocodec cset name='lineout volume' 28通过HPOUTL/R播歌,例如耳机 amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1IN0L Mux' 'AIF1_DA0L' amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1IN0R Mux' 'AIF1_DA0R' amixer -Dhw:audiocodec cset name='DACL Mixer AIF1DA0L Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='DACR Mixer AIF1DA0R Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='HP_R Mux' 'DACR HPR Switch' amixer -Dhw:audiocodec cset name='HP_L Mux' 'DACL HPL Switch' amixer -Dhw:audiocodec cset name='Headphone Switch' 1 aplay -Dhw:audiocodec /mnt/UDISK/1KHz_0dB_16000.wav可通过下面命令调节硬件上的模拟音量:amixer -Dhw:audiocodec cset name='headphone volume' 60
2.8.7.2 录音
通过MIC1,MIC2录音 amixer -Dhw:audiocodec cset name='LADC input Mixer MIC1 boost Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='RADC input Mixer MIC2 boost Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1 AD0L Mixer ADCL Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1 AD0R Mixer ADCR Switch' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1OUT0L Mux' 'AIF1_AD0L' amixer -Dhw:audiocodec cset name='AIF1OUT0R Mux' 'AIF1_AD0R' amixer -Dhw:audiocodec cset name='MIC1 boost AMP gain control' 4 amixer -Dhw:audiocodec cset name='MIC2 boost AMP gain control' 4 arecord -Dhw:audiocodec -f S16_LE -r 16000 -c 2 /tmp/test.wav
2.9 R328音频接口.
2.9.1 硬件资源
R328音频接口丰富,包含 6 个音频模块,分别是内置AudioCodec,Daudio0,Daudio1,Daudio2, Dmic,Spdif。
另外还支持MAD作语音唤醒检测(详细请看R328 MAD章节)。
2.9.2 时钟源.
R328中, 6 个音频模块的时钟源均来自pll_audio。
pll_audio可以输出24.576M或者22.5792M的时钟,分别支持48k系列,44.1k系列的播 放录音。
2.9.3 代码结构
linux-4.9/sound/soc/sunxi/ ├── spdif-utils.c // spdif codec驱动 ├── sun8iw18-codec.c // codec驱动 ├── sun8iw18-codec.h ├── sun8iw18-sndcodec.c // codec machine驱动 ├── sunxi-cpudai.c // codec platform驱动 ├── sunxi-daudio.c // daudio platform驱动 ├── sunxi-daudio.h ├── sunxi-dmic.c // dmic platform驱动 ├── sunxi-dmic.h ├── sunxi-mad.c //提供MAD相关功能接口 ├── sunxi-mad.h ├── sunxi-pcm.c //通用文件,提供注册platform驱动的接口及相关函数集 ├── sunxi-pcm.h ├── sunxi_rw_func.c //通用文件,读写模拟/数字寄存器的接口 ├── sunxi_rw_func.h ├── sunxi-snddaudio.c // daudio machine驱动 ├── sunxi-snddaudio.h ├── sunxi-snddmic.c // dmic machine驱动 ├── sunxi-snddmic.h ├── sunxi-sndspdif.c // spdif machine驱动 ├── sunxi-spdif.c // spdif platform驱动 └── sunxi-spdif.h linux-4.9/sound/soc/codecs/dmic.c // dmic codec驱动 linux-4.9/sound/soc/soc-utils.c // daudio codec驱动
2.9.4 AudioCodec
硬件特性
• 一路DAC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~192KHz采样率
三路ADC
支持16bit,24bit采样精度
支持8KHz~48KHz采样率
一路模拟输出:一路差分输出lineoutP/N,支持单端lineout输出
三路模拟输入:MIC1,MIC2,MIC3
支持同时playback和record(全双工模式)
DAC及ADC均支持 5 段DRC
DAC FIFO长度12824bits, ADC FIFO长度12824bits
2.9.4.1内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner Sun8iw18 Codec Support
2.9.4.2 sys_config配置
[sndcodec] sndcodec_used = 0x1 ;------------------------------------------------------------------------------ [cpudai] cpudai_used = 0x1 ;------------------------------------------------------------------------------- [codec] codec_used = 0x1 digital_vol = 0x0 lineout_vol =0x1a mic1gain = 0x4 mic2gain = 0x4 mic3gain = 0x0 adcgain = 0x3 adcagc_cfg = 0x0 adcdrc_cfg = 0x0 adchpf_cfg = 0x0dacdrc_cfg = 0x0 dachpf_cfg = 0x0 pa_ctl_level = 0x1 pa_msleep_time = 160 gpio-spk = port:PH9<1><1><1><1>
sndcodec配置,即machine驱动的相关配置
sndcodec配置 | sndcodec配置说明 |
---|---|
sndcodec_used | 是否使用sndcodec驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
cpudai配置,即platform驱动的相关配置
cpudai配置 | cpudai配置说明 |
---|---|
cpudai_used | 是否使用cpudai驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
codec配置,即内置audiocodec驱动的相关配置
codec配置 | codec配置说明 |
---|---|
codec_used | 是否使用codec驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
digital_vol | 初始化digital volume,可设定范围0~0x3f,表示0~-73.08dB, -1.16dB/step |
lineout_vol | lineout volume,可设定范围0~0x1f,表示-43.5dB~0dB, 1.5dB/step |
mic1gain | mic1增益,可设定范围0~0x7, 0:0dB, 1~7:15~33dB, 3dB/step,一 般设置0x4,即24dB |
mic2gain | mic2增益,可设定范围0~0x7, 0:0dB, 1~7:15~33dB, 3dB/step,一 般设置0x4,即24dB |
mic3gain | mic3增益,可设定范围0~0x7, 0:0dB, 1~7:15~33dB, 3dB/step,一 般设置0x4,即24dB.如果作为aec回路,则需要设置为0dB |
adcgain | adc增益,可设定范围0~0x7,表示-4.5~6dB, 1.5dB/step,一般设置 0x3,即0dB |
adcdrc_cfg | 是否使用adcdrc. 0:不适用; 1 :使用 |
adchpf_cfg | 是否使用adchpf. 0:不适用; 1 :使用 |
dacdrc_cfg | 是否使用dacdrc. 0:不适用; 1 :使用 |
dachpf_cfg | 是否使用dachpf. 0:不适用; 1 :使用 |
pa_ctl_level | PA引脚使能方式。0:低电平有效; 1 :高电平有效 |
pa_msleep_time | 操作PA之后的延时时间(用来避免pop音) |
gpio-spk | PA使能引脚 |
说明
如果想要正常加载 audiocodec 声卡,需要把 codec,platform,machine 驱动都选上,即 codec_used,cpudai_used,sndcodec_used 都置为 1 ;
digital_vol,lineout_vol 等值会在驱动初始化的时候设置,进入系统后还可以通过 amixer 工具对应控件进行再次修改;
注意 gpio-spk 是否配置正确,是否有其他模块复用了该 gpio;
注意 pa_ctl_level ,实际功放的 PA 引脚是高电平有效,还是低电平有效
2.9.4.3 codec数据通路
播歌 Playback --> DACL --> Left LINEOUT Mux --> LINEOUTL --> External Speaker Playback --> DACR --> Right LINEOUT Mux --> LINEOUTR --> External Speaker 录音 MIC1 --> MIC1 PGA ---> Left Input Mixer --> ADCL --> Capture MIC2 --> MIC2 PGA ---> Right Input Mixer --> ADCL --> Capture MIC3 --> MIC3 PGA ---> Xadc Input Mixer --> ADCL --> Capture
R328所有控件如下表:
控件名称 | 功能 | 数值 |
---|---|---|
Lineout Switch | 使能lineout | 0:关闭; 1:开启 |
ADC gain volume | ADC增益 | 0–7,表示-4.5–6dB,具体计 算请看注释 1 |
External Speaker Switch | 使能lineout以及PA | 0:关闭; 1:开启 |
LINEOUT volume | lineout音量设置 | 0–31,表示-43.5–0dB,具体 计算请看注释 2 |
Left Input Mixer DACL Switch | Left Input Mixer设置,使 能DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Input Mixer MIC1 Boost Switch | Left Input Mixer设置,使 能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Input Mixer MIC2 Boost Switch | Left Input Mixer设置,使 能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left Input Mixer MIC3 Boost Switch | Left Input Mixer设置,使 能MIC3通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Left LINEOUT Mux | Left Lineout Mux设置 | 0:DACL; 1:NULL(空) |
Right LINEOUT Mux | Right Lineout Mux设置 | 0:NULL(空); 1:DACL |
MIC1 gain volume | MIC1 Boost AMP gain | 0–7, 0:0dB, 1~7:15–33dB, 具体计算请看注释 3 |
MIC2 gain volume | MIC2 Boost AMP gain | 与MIC1 gain volume设置 一样 |
MIC3 gain volume | MIC3 Boost AMP gain | 与MIC1 gain volume设置 一样 |
Right Input Mixer DACL Switch | Right Input Mixer设置, 使能DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Input Mixer MIC1 Boost Switch | Right Input Mixer设置, 使能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Input Mixer MIC2 Boost Switch | Right Input Mixer设置, 使能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Right Input Mixer MIC3 Boost Switch | Right Input Mixer设置, 使能MIC3通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Xadc Input Mixer DACL Switch | Xadc Input Mixer设置,使 能DACL通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Xadc Input Mixer MIC1 Boost Switch | Xadc Input Mixer设置,使 能MIC1通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Xadc Input Mixer MIC2 Boost Switch | Xadc Input Mixer设置,使 能MIC2通路 | 0:关闭; 1:开启 |
Xadc Input Mixer MIC3 Boost Switch | Xadc Input Mixer设置,使 能MIC3通路 | 0:关闭; 1:开启 |
codec hub mode | 使能audiocodec hub功能 | 0:关闭; 1:开启 |
digital volume | 数字端音量设置 | 0–63,表示-73.08–0dB,具 体计算请看注释 4 |
• 注释 1
ADC gain volume计算方法: 应用层可设置范围:0~ 7 对应实际硬件设置的范围:-4.5~6dB, step: 1.5dB 换算方法:-4.5+(n*1.5) 举例,设置0dB: -4.5+(n*1.5) = 0 n = 3 所以应用层上输入下面命令设置为0dB: amixer -D hw:audiocodec cset name='ADC gain volume' 3
• 注释 2
LINEOUT volume计算方法: 应用层可设置范围: 0 ~31 (设置为 0 或者 1 时,就是mute) 对应实际硬件设置的范围:-43.5~0dB, step:1.5dB 换算方法:-43.5+((n-2)*1.5) 举例 1 ,设置0dB: -43.5+((n-2)*1.5) = 0 n = 31 所以应用层上输入下面命令设置为0dB: amixer -D hw:audiocodec cset name='LINEOUT volume' 31 举例 2 ,设置-6dB: -43.5+((n-2)*1.5) = -6 n = 27 所以应用层上输入下面命令设置为-6dB: amixer -D hw:audiocodec cset name='LINEOUT volume' 27
• 注释 3
MIC1 gain volume计算方法: 应用层可设置范围: 0 ~7 (设置为 0 时,就是0dB) 对应实际硬件设置的范围:0dB或者15~33dB, step:3dB 换算方法:15+((n-1)*3) 举例,设置24dB: 15+((n-1)*3) = 24 n = 4 所以应用层上输入下面命令设置为24dB: amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC1 gain volume' 4
• 注释 4
digital volume计算方法: 应用层可设置范围: 0 ~ 63 对应实际硬件设置的范围:-73.08~0dB, step:1.16dB 换算方法:-73.08+(n*1.16) 举例 1 ,设置0dB: -73.08+(n*1.16) = 0 n = 63 所以应用层上输入下面命令设置为0dB: amixer -D hw:audiocodec cset name='digital volume' 63 举例 2 ,设置-5.8dB: -73.08+(n*1.16) = -5.8n = 58 所以应用层上输入下面命令设置为-5.8dB: amixer -D hw:audiocodec cset name='digital volume' 58
通路设置举例:
播放通路
通过Speaker播放,差分输出: amixer -D hw:audiocodec cset name='External Speaker Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='digital volume' 63 amixer -D hw:audiocodec cset name='LINEOUT volume' 25 amixer -D hw:audiocodec cset name='Right LINEOUT Mux' 1
录音通路
通过模拟MIC1, MIC2录音: amixer -D hw:audiocodec cset name='Left Input Mixer MIC1 Boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Right Input Mixer MIC2 Boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC1 gain volume' 4 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC2 gain volume' 4
常用AEC通路
有两种AEC回路方式,具体看硬件如何设计 1)外部AEC MIC1,MIC2录音;MIC3作为AEC,外部SPKP/N连接到MIC3. amixer -D hw:audiocodec cset name='Left Input Mixer MIC1 Boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Right Input Mixer MIC2 Boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Xadc Input Mixer MIC3 Boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC1 gain volume' 4 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC2 gain volume' 4 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC3 gain volume' 0 2)内部AEC(可省去外部AEC电路) MIC1,MIC2录音;MIC3作为AEC,使能内部DACL到MIC3的通路. amixer -D hw:audiocodec cset name='Left Input Mixer MIC1 Boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Right Input Mixer MIC2 Boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Xadc Input Mixer DACL Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC1 gain volume' 4 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC2 gain volume' 4
2.14.5 Daudio
硬件特性
• 三路I2S/PCM,可用于蓝牙通话,语音采集,数字功放;
• 支持主从模式
支持Left-justified,Right-justified,Standar mode I2S,PCM mode
支持i2s,pcm协议格式配置
支持mono和stereo模式,最高支持 8 通道
支持同时playback和record(全双工模式)
支持8~192KHz采样率
支持16,24,32bit采样精度
支持 3 路MCLK输出
2.14.5.1内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner Digital Audio Support
2.14.5.2 sys_config配置
[snddaudio0] snddaudio0_used = 0 daudio_master = 4 audio_format = 1 signal_inversion = 1 [daudio0] daudio0_used = 0 slot_width_select = 32 pcm_lrck_period = 128 msb_lsb_first = 0 sign_extend = 0 frametype = 0 mclk_div = 1 tdm_config = 1 tx_data_mode = 0 rx_data_mode = 0
snddaudio0配置,即daudio0 machine驱动的相关配置
snddaudio配置 | snddaudio配置说明 |
---|---|
snddaudio0_used | 是否使用snddaudio驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
daudio_master | 1: SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFM(codec clk & FRM master),即daudio接口作为slave, codec作为master 2: SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFM(codec clk slave & FRM master),一般不用 3: SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFS(codec clk master & frame slave),一般不用 4: SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFS(codec clk & FRM slave),即daudio接口作为master, codec作为slave |
audio_format | 1: SND_SOC_DAIFMT_I2S(standard i2s format) 2: SND_SOC_DAIFMT_RIGHT_J(right justfied format) 3: SND_SOC_DAIFMT_LEFT_J(left justfied format) 4: SND_SOC_DAIFMT_DSP_A(pcm. MSB is available on 2nd BCLK rising edge after LRC rising edge) 5: SND_SOC_DAIFMT_DSP_B(pcm. MSB is available on 1nd BCLK rising edge after LRC rising edge) |
signal_inversion | 1: SND_SOC_DAIFMT_NB_NF(normal bit clock + frame) 2: SND_SOC_DAIFMT_NB_IF(normal BCLK + inv FRM) 3: SND_SOC_DAIFMT_IB_NF(invert BCLK + nor FRM) 4: SND_SOC_DAIFMT_IB_IF(invert BCLK + FRM) |
daudio0配置,即daudio0 platform驱动的相关配置
daudio配置 | daudio配置说明 |
---|---|
daudio0_used | 是否使用daudio驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
slot_width_select | 支持8bit, 16bit, 32bit宽度 |
pcm_lrck_period | 一般可配置16/32/64/128/256个bclk |
msb_lsb_first | 0: msb first; 1: lsb first |
sign_extend | 0: zero pending; 1: sign extend |
frametype | 0: short frame = 1 clock width; 1: long frame = 2 clock width |
mclk_div | 0: not output(normal setting this); 1/2/4/6/8/12/16/24/32/48/64/96/128/176/192:给外部 codec提供时钟,频率是pll_audio/mclk_div |
tdm_config | 0: pcm mode; 1: i2s mode |
tx_data_mode | 0: 16bit linear PCM;1: reserved;2: 8bit u-law;3: 8bit a-law |
rx_data_mode | 0: 16bit linear PCM;1: reserved;2: 8bit u-law;3: 8bit a-law |
注意事项:
daudio machine驱动的配置(snddaudio),一般来说还需要配置codec name以及codec dai name
例如daudio0使用了AC108作为外挂codec:
- [snddaudio0] snddaudio0_used = 1 sunxi,snddaudio-codec = "ac108.1-003b"; sunxi,snddaudio-codec-dai = "ac108-pcm0"; daudio_master = 4 audio_format = 1 signal_inversion = 2 [daudio0] daudio0_used = 1 slot_width_select = 32 pcm_lrck_period = 128 msb_lsb_first = 0 sign_extend = 0 frametype = 0 mclk_div = 1 tdm_config = 1 tx_data_mode = 0 rx_data_mode = 0 注意名称需要与codec驱动中配置的名称一致,如ac108驱动,路径: linux-4.9/sound/soc/codecs/ac108.c 代码中snd_soc_register_codec注册codec驱动,其中codec device name为ac108.1-003b, codec dai name为ac108-pcm0
例如daudio2与bluetooth模组相连(没有实际的codec驱动),那么这时候codec
name, codec dai name需要配置为dummy codec,可以如下配置: [snddaudio2] snddaudio2_used = 1 sunxi,snddaudio-codec = "snd-soc-dummy" sunxi,snddaudio-codec-dai = "snd-soc-dummy-dai" daudio_master = 1 audio_format = 5 signal_inversion = 2 因为驱动中解析snddaudio-codec等字段时,判断出错的时候则使用默认codec"snd-soc-dummy", 所以如果sunxi,snddaudio-codec和sunxi,snddaudio-codec-dai不配置,或者配置为空的时候, 则默认使用dummy codec: [snddaudio2] snddaudio2_used = 1 daudio_master = 1 audio_format = 5 signal_inversion = 2 或者 [snddaudio2] snddaudio2_used = 1 sunxi,snddaudio-codec = sunxi,snddaudio-codec-dai = daudio_master = 1 audio_format = 5 signal_inversion = 2
2.14.6 Dmic
硬件特性
• 支持 8 路输入
支持8~48KHz采样率
支持16/24bit采样精度
2.14.6.1内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner DMIC Support
2.14.6.2 sys_config配置
配置如下:
[dmic] dmic_used = 0 [snddmic] snddmic_used = 0
dmic配置,即platform驱动的相关配置
dmic配置 dmic配置说明 dmic_used 是否使用dmic驱动。 0 :不使用; 1 :使用
snddmic配置,即machine驱动的相关配置
snddmic配置 snddmic配置说明 snddmic_used 是否使用snddmic驱动。 0 :不使用; 1 :使用
sys_config中不需要配置codec驱动相关信息
因为machine驱动代码中默认配置了”dmic-codec”作为codec驱动,代码路径:
linux-4.9/sound/soc/codecs/dmic.c
2.14.7 SPDIF
硬件特性
• 支持S/PDIF_OUT和S/PDIF_IN
支持mono和stereo模式(mono模式下由硬件自动拓展为stereo)
输出支持22.05kHz, 24kHz, 32kHz, 44.1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 176.4kHz, 192kHz采样率
输入支持44.1KHz,48KHz采样率
输出和输入支持16bit,24bit采样精度
2.14.7.1内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner SPDIF Support
2.14.7.2 sys_config配置
[sndspdif] sndspdif_used = 0 [spdif] spdif_used = 0
spdif配置,即platform驱动的相关配置
spdif配置 spdif配置说明| spdif_used 是否使用spdif驱动。 0 :不使用; 1 :使用|
sndspdif配置,即machine驱动的相关配置
sndspdif配置sndspdif配置说明
sndspdif_used是否使用sndspdif驱动。 0 :不使用; 1 :使用
sys_config中不需要配置codec驱动相关信息
因为machine驱动代码中默认配置了”spdif-utils”作为codec驱动,代码路径:
linux-4.9/sound/soc/sunxi/spdif-utils.c
2.14.8 MAD
硬件特性
支持三路I2S,一路DMIC PCM音频传输接口,时分复用,固定16bit
支持16KHz,48KHz采样率
支持基于能量识别的语音检测模块LPSD
支持一块128KB的SRAM,可用于保存音频数据
2.14.8.1内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner Mad Support
2.14.8.2 sys_config配置
[mad] mad_used = 1 lpsd_clk_src_cfg = 0 standby_sram_io_type = 1
mad配置 | mad配置说明 |
---|---|
mad_used | 是否使用mad驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
2.14.8.3 mixer控件说明
mad绑定到I2S
控件名称 | 功能 | 数值 |
---|---|---|
daudio bind mad Function | 是否绑定MAD功能 | 0:不绑定; 1:绑定 |
lpsd channel sel Function | 选择作为能量唤醒的通道 | 0:通道0; 1:通道1; |
如此类推,最高可指定通道7 | ||
mad_standby channel sel Function | 设定休眠时mad录音通 道数 | 0:表示使用实际录音通道数; |
mad绑定到dmic
控件名称 | 功能 | 数值 |
---|---|---|
dmic bind mad Function | 是否绑定MAD功能 | 0:不绑定; 1:绑定 |
lpsd channel sel Function | 选择作为能量唤醒的通道 | 0:通道0; 1:通道1; |
如此类推,最高可指定通道 7 | ||
mad_standby channel sel Function | 设定休眠时mad录音通道数 | 0:表示使用实际录音通道数; 1:表示只录制两通道 2:表示只录制四通道 |
2.14.8.4使用说明
固件上的配置,只要修改sys_config以及内核配置即可。
应用上需要使能MAD相关的mixer control。
I2S设置举例,例如使用的是AC108:
mad使能,绑定mad到daudio中 amixer -Dhw:sndac1081003b cset name='daudio bind mad Function' 1 设置通道 0 作为唤醒通道 amixer -Dhw:sndac1081003b cset name='lpsd channel sel Function' 0 设定mad standby时,录音的通道数 amixer -Dhw:sndac1081003b cset name='mad_standby channel sel Function' 2
DMIC设置举例:
amixer -Dhw:snddmic cset name='dmic bind mad Function' 1 amixer -Dhw:snddmic cset name='lpsd channel sel Function' 0 amixer -Dhw:snddmic cset name='mad_standby channel sel Function' 0
然后应用正常进行录音即可,如果需要进入休眠,有下面几点必须实现的:
暂定录音、播放。snd_pcm_pause将playback,capture均暂停;
设置wakeup_count。更新当前唤醒次数;
进入休眠。写mem到/sys/power/state即可;
Tina SDK中有一个能量唤醒demo可供参考。
make menuconfig选中mad-demo软件包
Allwinner ---> <*> mad-demo
执行mad-ac108-demo,默认配置(脚本/usr/bin/mad-ac108-demo上设定了默认配置):
• 使用通道 0 作为唤醒通道;
录制 4 通道,16bit, 16K;
每次录音5s后进入休眠,可通过语音能量唤醒;
执行mad-dmic-demo,默认配置(脚本/usr/bin/mad-dmic-demo上设定了默认配置):
• 使用通道 0 作为唤醒通道;
录制 4 通道,16bit, 16K;
每次录音5s后进入休眠,可通过语音能量唤醒;
如果想查看录音数据,可以增加 dump 参数, 例如mad-dmic-demo dump, 录音文件保存 在/mnt/UDISK/目录下。
2.14.8.5能量唤醒阈值参数
能量唤醒模块lpsd,识别能量主要有两个方向,瞬时能量和累计能量(前者比如是关门声,后者 比如是不断说话)能量检测参数配置均在/sys/module/sunxi_mad/parameters/目录下
lpsd_rrun和lpsd_rstop的推荐值:
lpsd_rrun | lpsd_rstop |
---|---|
77 | 88 |
77 | 108 |
77 | 128 |
77 | 148 |
瞬时能量检测参数,主要是lpsd_rrun和lpsd_rstop。
一般我们只对stop值进行修改;
如果录音数据经常缺少唤醒词的第一个字,则可以尝试降低stop值,可以有效提高唤醒词数据 的完整性。但同时会提高误唤醒率,环境噪音也会很容易触发能量检测,唤醒系统;
如果想要降低误唤醒率(环境噪音造成唤醒),则可以尝试提高stop值。同样的,这会导致一些 唤醒词录音数据不完整,例如一些音量较低,音调较低的语料;
唤醒词识别率以及误唤醒率无法同时兼得,客户需要根据实际需求、场景,权衡配置参数;
累积能量检测参数,主要是lpsd_th。
• 我们建议使用默认值 1200 。建议修改范围50~1200;
2.14.8.6注意事项
MAD绑定动作,需要在应用打开声卡前就设置好;
应用操作上的一些要求,具体请查看《MAD使用说明》章节;
如果读取wakeup_count时一直阻塞,说明当前仍有wake_lock处于激活状态,例如usb 线连接着PC,usb驱动会保持一个wake_lock,不让系统进入休眠,所以需要拔掉usb或 者连接到usb适配器上,或者改动代码,去掉usb驱动中wake_lock的使用;
2.14.9 VAD.
VAD是基于MAD实现的,可以通过内部AudioCodec的ADC采集音频数据,并作能量唤醒。 由于硬件上MAD功能只能用于I2S或者DMIC,内部codec无法直接关联到MAD,因此通 过I2S作为音频数据的桥梁,实现了VAD功能,使得模拟MIC也可以利用MAD功能作能量唤 醒。
VAD完整的数据通路:
ADC RxFiFo ---> I2S TxFiFo ---> I2S RxFiFo ---> MAD SRAM ---> MEM
2.14.9.1内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> [*] Allwinner I2S PCM DMA MAP Support <*> Allwinner Mad Support <*> Allwinner Sun8iw18 Codec Support <*> Allwinner Digital Audio Support
2.14.9.2 sys_config配置
需要使能MAD配置:
[mad] mad_used = 1 lpsd_clk_src_cfg = 0 standby_sram_io_type = 1
mad配置 | mad配置说明 |
---|---|
mad_used | 是否使用mad驱动。 0 :不使用; 1 :使用 |
2.14.9.3 mixer控件说明
控件名称 | 功能 | 数值 |
---|---|---|
codec I2S Port | 指定VAD使用的I2S | 0:不适用; 1:使用I2S0; 2:使用I2S1; 3:使用I2S2 |
sndcodec bind mad Function | 是否绑定MAD功能 | 0:不绑定; 1:绑定 |
lpsd channel sel Function | 选择作为能量唤醒的通道 | 0:通道0; 1:通道1; |
如此类推,最高可指定 通道 7 | ||
mad_standby channel sel Function | 设定休眠时mad录音通道数 | 0:表示使用实际录音通 道数; 1:表示只录制两 通道2:表示只录制四通道 |
注意:
对于控件“codec I2S Port”,需要指定实际没有使用(sys_config没有使能的)的一路I2S。设置举例:
实际没有使用I2S0(sys_config中snddaudio0,audio0均没有配置),那么这里可以设置为1,表示VAD使用I2S0;
实际没有使用I2S1(sys_config中snddaudio1,audio1均没有配置),那么这里可以设置为2,表示VAD使用I2S1;
设置举例:
amixer -Dhw:audiocodec cset name='codec I2S Port' 2 amixer -Dhw:audiocodec cset name='sndcodec bind mad Function' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='lpsd channel sel Function' 0 amixer -Dhw:audiocodec cset name='mad_standby channel sel Function' 0
2.14.9.4使用说明
VAD的使用与MAD类似。
固件上的配置,只要修改sys_config以及内核配置即可。
应用上除了打开内部audiocodec的录音通路之外,还需要下面一些配置:
vad需要使用一路i2s,这里指定使用i2s1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='codec I2S Port' 2 使能mad,绑定mad到audiocodec中 amixer -Dhw:audiocodec cset name='sndcodec bind mad Function' 1 设置通道 0 作为唤醒通道 amixer -Dhw:audiocodec cset name='lpsd channel sel Function' 0
然后应用正常进行录音即可,如果需要进入休眠,有下面几点必须实现的:
暂定录音、播放。snd_pcm_pause将playback,capture均暂停
设置wakeup_count。更新当前唤醒次数
进入休眠。写mem到/sys/power/state即可
Tina SDK中有一个能量唤醒demo可供参考make menuconfig选中mad-demo软件包
Allwinner ---> <*> mad-demo
执行vad-demo,默认配置(脚本/usr/bin/vad-demo上设定了默认配置):
• 使用I2S1
录制 2 通道,16bit, 16K
每次录音5s后进入休眠,可通过语音能量唤醒
如果想查看录音数据,可以执行vad-demo dump,录音文件保存在/mnt/UDISK/vad-test.wav能量唤醒阈值的调整,可以参考《能量唤醒阈值参数》
2.14.9.5注意事项
VAD同样需要注意MAD注意事项章节中提到的几点。
另外需要注意,VAD隐式使用了一路I2S,所以硬件上需要保留一路I2S,并且sys_config中不能使能该I2S配置
2.14.10标案音频测试方法.
该章节主要介绍在标案上进行播歌,录音的测试命令
2.14.10.1播放
通过Speaker播放 amixer -D hw:audiocodec cset name='External Speaker Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Right LINEOUT Mux' 1 aplay -Dhw:audiocodec /mnt/UDISK/1KHz_0dB_16000.wav
2.14.10.2录音
通过MIC1,MIC2录制两通道 amixer -D hw:audiocodec cset name='Left Input Mixer MIC1 Boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Right Input Mixer MIC2 Boost Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC1 boost volume' 4 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC2 boost volume' 4 arecord -Dhw:audiocodec -f S16_LE -r 16000 -c 2 /tmp/test.wav
####
2.20 V853音频接口
V853包含多个音频模块,分别是内置AudioCodec,I2S0,I2S1,DMIC。
2.20.1 时钟源.
V853中,音频模块的时钟源来自pll_audio0。
pll_audio0可输出22.5792M和24.576M频率的时钟,分别支持44.1k系列、48k系列的播放录音,但无法同时输出。
2.20.2 代码结构
linux-4.9/sound/soc/sunxi_v2/ ├── snd_sun8iw21_codec.c // codec驱动 ├── snd_sun8iw21_codec.h ├── snd_sunxi_aaudio.c ├── snd_sunxi_common.c ├── snd_sunxi_common.h ├── snd_sunxi_daudio.c //daudio platform驱动 ├── snd_sunxi_daudio.h ├── snd_sunxi_dmic.c // dmic platform驱动 ├── snd_sunxi_dmic.h ├── snd_sunxi_log.h ├── snd_sunxi_mach.c ├── snd_sunxi_mach.h ├── snd_sunxi_mach_utils.c ├── snd_sunxi_mach_utils.h ├── snd_sunxi_pcm.c ├── snd_sunxi_pcm.h ├── snd_sunxi_rxsync.c ├── snd_sunxi_rxsync.h ├── snd_sunxi_txhub.c └── snd_sunxi_txhub.h
2.20.3 AudioCodec
2.20.3.1硬件特性
• 一路DAC
支持16bit,20bit有效采样精度
支持8KHz~192KHz采样率
两路ADC
支持16bit,20bit有效采样精度
支持8KHz~48KHz采样率
一路模拟输出:
一路立体声输出LINEOUT,支持single/differ
两路模拟输入:MIC1,MIC2
MIC支持single/differ,
支持同时playback和record(全双工模式)
DAC及ADC均支持DRC
支持mono模式,最高支持 2 通道
2.20.3.2内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support V2 ---> <*> Allwinner AAUDIO support <*> Allwinner DAUDIO Support <*> Allwinner Function Components <*> Components Rx Sync
2.20.3.3 DTS配置.
2.20.3.3.1 DeviceTree 配置说明 设备树为芯片平台的模块配置,面对芯片特性进行配 置,设备树文件的路径为:lichee/linux-4.9/arch/arm/boot/dts/sun8iw21p1.dtsi
codec:codec@0x02030000 { #sound-dai-cells = <0>; compatible = "allwinner,sunxi-snd-codec"; reg = <0x0 0x02030000 0x0 0x34C>; clocks = <&clk_pll_audio>,<&clk_codec_dac>, <&clk_codec_adc>; status = "disabled"; }; codec_plat:codec_plat { #sound-dai-cells = <0>; compatible = "allwinner,sunxi-snd-aaudio"; playback_cma = <128>; capture_cma = <128>; tx_fifo_size = <128>; rx_fifo_size = <128>; dac_txdata = <0x02030020>; adc_txdata = <0x02030040>; status = "disabled"; }; codec_mach:codec_mach { compatible = "allwinner,sunxi-snd-mach"; soundcard-mach,name = "audiocodec"; soundcard-mach,pin-switches = "MIC1", "MIC2", "LINEIN", "LINEOUT", "SPK"; soundcard-mach,routing = "MIC1_PIN", "MIC1", "MIC2_PIN", "MIC2", "LINEINL_PIN", "LINEIN", "LINEINR_PIN", "LINEIN", "LINEOUT", "LINEOUTL_PIN", "SPK", "LINEOUTL_PIN"; status = "disabled"; soundcard-mach,cpu { /* pll freq = 24.576M or 22.5792M * pll-fs */ soundcard-mach,pll-fs = <1>; sound-dai = <&codec_plat>; }; soundcard-mach,codec { sound-dai = <&codec>; }; };
配置项说明(仅对常用项进行展开):
AudioCodec模块由 3 个设备树节点构建。
ASoC层codec: codec
表2-128: AudioCodec codec节点配置项(linux4.9)
配置项名称 | 配置项说明 |
---|---|
#sound-dai-cells | machine层检测codec和platform节点的标志 |
reg | 设置audiocodec寄存器起始地址和地址长度 |
clocks | 设置audiocodec所需的时钟源和模块时钟 |
ASoC层platform: codec_plat
表2-129: AudioCodec codec_plat节点配置项(linux4.9)
配置项名称 | 配置项说明 |
---|---|
#sound-dai-cells | machine层检测codec和platform节点的标志 |
playback_cma | 设置播放流DMA申请的size大小,必须为(2ˆn)Kbyte,默认 128 |
capture_cma | 设置录音流DMA申请的size大小,必须为(2ˆn)Kbyte,默认 128 |
tx_fifo_size | 设置播放流snd_pcm_runtime的fifo_size大小,用于声卡硬件参数 限定,默认 128 |
rx_fifo_size | 设置录音流snd_pcm_runtime的fifo_size大小,用于声卡硬件参数 限定,默认 128 |
dac_txdata | 设置播放流DMA搬运地址(audiocodec模块的tx_fifo寄存器地址) |
adc_txdata | 设置录音流DMA搬运地址(audiocodec模块的rx_fifo寄存器地址) |
ASoC层machine: codec_mach
表2-130: AudioCodec codec_mach节点配置项(linux4.9)
配置项名称 | 配置项说明 |
---|---|
soundcard- mach | machine层配置前缀 |
name | 声卡名字 |
pin-switches | 用于定义模块接口开关(需参考驱动代码dapm进行设定) |
routing | 用于定义模块接口开关所链接的dapm通路(需参考驱动代码dapm进 行设定) |
cpu | machine层所绑定的cpu节点(即platform层),用sound-dai属 性指定节点 |
codec | machine层所绑定的codec节点(即codec层),用sound-dai属 性指定节点 |
pll-fs | 指定模块时钟源频率(24.576M or 22.5792M * pll-fs) |
2.20.3.3.2 board.dts板级配置说明
board.dts用于保存板级平台设备差异化的信息的补充,面对 板型特性 进行配置,其配置信息会覆盖device tree默认配置信息,board.dts文件的路径为:/device/config/chips/v853/configs/{BOARD}/board.dts
&codec { /* external-avcc; */ /* avcc-supply = <®_aldo1>; */ avcc-vol = <1800000>; /* uv */ lineout_vol = <31>; mic1gain = <31>; mic2gain = <31>;adcdelaytime = <0>; /* lineout-single; */ /* mic1-single; */ /* mic2-single; */ pa_pin_max = <1>; /* set pa */ pa_pin_0 = <&pio PH 4 1 1 1 1>; pa_pin_level_0 = <1>; pa_pin_msleep_0 = <0>; tx_hub_en; rx_sync_en; status = "okay"; }; &codec_plat { status = "okay"; }; &codec_mach { status = "okay"; soundcard-mach,cpu { sound-dai = <&codec_plat>; }; soundcard-mach,codec { sound-dai = <&codec>; }; };
配置项介绍:
表2-131: AudioCodec模块板级配置项
配置项名称 | 配置值范围 | 配置项说明 |
---|---|---|
status | “okay”, “disabled” | 使能或关闭该节点驱动 |
avcc-external | 注释为false,反之为 ture | avcc电源是否为外围电路提供 |
avcc-supply | 注释,引用pmu提供的 电源节点 | avcc若为外部pmu供电,可选择该项指定 对应的pmu电源 |
avcc-vol u32 | (缺省值: 1800000 ) | avcc电压值设定,单位uV,需符合实际硬 件需求 |
dvcc-external | 注释为false,反之为 ture | dvcc电源是否为外围电路提供 |
dvcc-supply | 注释,引用pmu提供的 电源节点 | dvcc若为外部pmu供电,可选择该项指定 对应的pmu电源 |
dvcc-vol | u32(缺省值: 1800000 ) | dvcc电压值设定,单位uV,需符合实际硬 件需求 |
adc-dig-vol- (n) | 0~255 | adc(n)数字音量,(n)代表adc序号,从 1 开始递增 |
mic(n)_vol | 0~31 | mic(n)默认输入音量(增益),(n)代表 mic序号,从 1 开始递增 |
dac-dig-vol | 0~63 dac | 数字总音量 |
dac-dig-vol- (n) | 0~255 | dac(n)数字音量,(n)代表dac序号,从 1 开始递增 |
lineout-vol | 0~31 | lineout默认输出音量(增益) |
hp-vol | 0~7 | 耳机默认输出音量(增益) |
pa-pin-max | u32(正常为 1 或 2 ) | 标定外部功放芯片使能引脚数量 |
pa-pin-(n) | pio提供的引脚节点 | 指定第(n)个功放使能引脚 |
pa-pin-level- (n) | 0~1 | 指定功放芯片使能电平 |
pa-pin- msleep-(n) | u32(正常小于 200 ) | 设置功放芯片使能所需的sleep时长,用于 规避pop声,单位ms |
adcdelaytime | u32(需符合IC规格) | 设置adc录音延迟时长,单位ms |
tx-hub-en | 注释为false,反之为 ture | 选择是否注册txhub控件 |
rx-sync-en | 注释为false,反之为 ture | 选择是否注册rxsync控件 |
2.20.3.4 codec数据通路
通过Lineout播歌 Playback --> DACL --> LINEOUTL Output Select --> LINEOUTL --> LINEOUT Playback --> DACR --> LINEOUTR Output Select --> LINEOUTR --> LINEOUT 录音 MIC1 --> MIC1 Input Select --> ADC1 Input --> ADC1 --> Capture MIC2 --> MIC2 Input Select --> ADC2 Input --> ADC2 --> Capture LINE-in录音 LINEINL --> ADC1 Input --> ADC1 --> Capture LINEINR --> ADC2 Input --> ADC2 --> Capture
V853所有控件如下表:
表2-132: amixer控件表
控件名称 | 功能 | 数值 |
---|---|---|
ADC1 ADC2 swap | 将adc1和adc2进行通道 交换 | |
ADC1 volume | ADC1数字音量设置 | 0~0xFF, 0:Mute; 1~0xFF:-119.25dB~ 71.24dB, 0.75dB/step,默认0xA0=0dB |
ADC2 volume | ADC2数字音量设置 | 0~0xFF, 0:Mute; 1~0xFF:-119.25dB~ 71.24dB, 0.75dB/step,默认0xA0=0dB |
ADCDRC | 开启ADC DRC功能 | |
ADCHPF | 开启adc hpf功能 | |
DAC volume | DACL,DACR音量设置 | 0~0xFF, 0:Mute; 1~0xFF:-119.25dB~ 71.24dB, 0.75dB/step,默认0xA0=0dB |
DACDRC | 开启dac drc功能 | |
DACHPF | 开启dac hpf功能 | |
LINEIN Switch | 是否使能ADC->LINEIN 的通路 | 0:关闭; 1:使能 |
LINEINL gain volume | LINEINL增益 | 0:0dB; 1:6dB |
LINEINR gain volume | LINEINR增益 | 0:0dB; 1:6dB |
LINEOUT Output Select | Lineout输出选择 | 0:单端; 1:差分 |
LINEOUT Switch | 是否使能Lineout通路 | 0:关闭; 1:使能 |
LINEOUT volume | Lineout音量设置 | 0~31,表示-43.5~0dB |
MIC1 Input Select | MIC1输入模式 | 0:差分输入; 1:单端输入 |
MIC1 Switch | 是否使能ADC1->MIC1的 通路 | 0:关闭; 1:使能 |
MIC1 gain volume | MIC1增益 | 0~31,表示0~36dB, 0:0dB,1~3:6dB, 4~31:9~36dB, 1dB/step |
MIC2 Input Select | MIC2输入模式 | 0:差分输入; 1:单端输入 |
MIC2 Switch | 是否使能ADC2->MIC2的 通路 | 0:关闭; 1:使能 |
MIC2 gain volume | MIC2增益 | 0~31,表示0~36dB, 0:0dB,1~3:6dB, 4~31:9~36dB, 1dB/step |
SPK Switch | 是否使能Speaker通路(使 用功放) | 0:关闭; 1:使能 |
digital volume | 数字端音量设置 | 0~63,表示-73.08~0dB |
rx sync mode | 使能同步录音(和其它开启 rx sync mode的声卡) | |
tx hub mode | 使能同源播放(和其它开启 tx hub mode的声卡) |
2.20.4 Daudio
2.20.4.1硬件特性
• 两路I2S/PCM,可用于蓝牙通话,语音采集,数字功放;
• 支持主从模式
支持Left-justified,Right-justified,Standar mode I2S,PCM mode
支持i2s,pcm协议格式配置
支持同时playback和record(全双工模式)
支持8~192KHz采样率
支持16,24,32bit采样精度
支持 2 路MCLK输出
2.20.4.2内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support V2 ---> <*> Allwinner AAUDIO support <*> Allwinner DAUDIO Support <*> Allwinner Function Components <*> Components Rx Sync
2.20.4.3 DTS配置.
2.20.4.3.1 DeviceTree 配置说明 设备树为芯片平台的模块配置,面对芯片特性进行配置,设备树文件的路径为:lichee/linux-4.9/arch/arm/boot/dts/sun8iw21p1.dtsi
daudio0_plat:daudio0_plat@0x02032000 { #sound-dai-cells = <0>; compatible = "allwinner,sunxi-snd-plat-daudio"; reg = <0x0 0x02032000 0x0 0x7c>; clocks = <&clk_pll_audio>, <&clk_i2s0>; playback_cma = <128>; capture_cma = <128>; tx_fifo_size = <128>; rx_fifo_size = <128>; status = "disabled"; }; daudio0_mach:daudio0_mach{ compatible = "allwinner,sunxi-snd-mach"; soundcard-mach,format = "i2s"; soundcard-mach,name = "snddaudio0";status = "disabled"; soundcard-mach,cpu { sound-dai = <&daudio0_plat>; }; soundcard-mach,codec { }; }; daudio1_plat:daudio1_plat@0x02033000 { #sound-dai-cells = <0>; compatible = "allwinner,sunxi-snd-plat-daudio"; reg = <0x0 0x02033000 0x0 0x7c>; clocks = <&clk_pll_audio>, <&clk_i2s1>; playback_cma = <128>; capture_cma = <128>; tx_fifo_size = <128>; rx_fifo_size = <128>; status = "disabled"; }; daudio1_mach:daudio1_mach{ compatible = "allwinner,sunxi-snd-mach"; soundcard-mach,format = "i2s"; soundcard-mach,name = "snddaudio1"; status = "disabled"; soundcard-mach,cpu { sound-dai = <&daudio1_plat>; }; soundcard-mach,codec { }; };
配置项说明(仅对常用项进行展开):
I2S/PCM模块由 2 个或 3 个设备树节点构建。
ASoC层codec:非必须节点,若无,则绑定虚拟codec节点。
ASoC层platform: daudio(n)_plat
表2-133: I2S/PCM daudio(n)_plat节点配置项(linux4.9)
配置项名称 | 配置项说明 |
---|---|
#sound-dai-cells | machine层检测codec和platform节点的标志 |
reg | 设置I2S/PCM寄存器起始地址和地址长度 |
clocks | 设置I2S/PCM所需的时钟源和模块时钟 |
playback_cma | 设置播放流DMA申请的size大小,必须为(2ˆn)Kbyte,默认 128 |
capture_cma | 设置录音流DMA申请的size大小,必须为(2ˆn)Kbyte,默认 128 |
tx_fifo_size | 设置播放流snd_pcm_runtime的fifo_size大小,用于声卡硬件参数 限定,默认 128 |
rx_fifo_size | 设置录音流snd_pcm_runtime的fifo_size大小,用于声卡硬件参数 限定,默认 128 |
ASoC层machine: daudio(n)_mach
表2-134: I2S/PCM daudio(n)_mach节点配置项(linux4.9)
配置项名称 | 配置项说明 |
---|---|
soundcard-mach | machine层配置前缀 |
name | 声卡名字 |
cpu | machine层所绑定的cpu节点(即platform层),用 sound-dai属性指定节点 |
codec | machine层所绑定的codec节点(即codec层),用 sound-dai属性指定节点。若该子节点下无sound-dai属性, 即代表使用虚拟codec,用于辅助生成声卡 |
pll-fs | 指定模块时钟源频率(24.576M or 22.5792M * pll-fs) |
说明
daudio(n)plat_ 代表 daudio0_plat, daudio1_plat, ···(取决于芯片规格);
daudio(n)mach_ 代表 daudio0_mach, daudio1_mach, ···(取决于芯片规格);
2.20.4.3.2 board.dts板级配置说明 board.dts用于保存板级平台设备差异化的信息的补 充,面对 板型特性 进行配置,其配置信息会覆盖device tree默认配置信息,board.dts文件的 路径为:/device/config/chips/v853/configs/{BOARD}/board.dts
&daudio0_plat { tdm_num = <0>; tx_pin = <0>; rx_pin = <0>; /* pinctrl_used; */ /* pinctrl-names= "default","sleep"; */ /* pinctrl-0 = <&daudio0_pins_a>; */ /* pinctrl-1 = <&daudio0_pins_b>; */ tx_hub_en; rx_sync_en; status = "okay"; }; &daudio0_mach { soundcard-mach,format = "i2s"; soundcard-mach,frame-master = <&daudio0_cpu>; soundcard-mach,bitclock-master = <&daudio0_cpu>; /* soundcard-mach,frame-inversion; */ /* soundcard-mach,bitclock-inversion; */ soundcard-mach,slot-num = <2>; soundcard-mach,slot-width = <32>; status = "okay"; daudio0_cpu: soundcard-mach,cpu { sound-dai = <&daudio0_plat>; soundcard-mach,pll-fs = <1>; /* pll freq = 24.576M or 22.5792M * pll-fs */ soundcard-mach,mclk-fs = <0>; /* mclk freq = pcm rate * mclk-fs */ }; daudio0_codec: soundcard-mach,codec {}; }; &daudio1_plat { tdm_num = <1>; tx_pin = <0>; rx_pin = <0>; /* pinctrl_used; */ /* pinctrl-names= "default","sleep"; */ /* pinctrl-0 = <&daudio1_pins_a>; */ /* pinctrl-1 = <&daudio1_pins_b>; */ tx_hub_en; rx_sync_en; status = "disabled"; }; &daudio1_mach { soundcard-mach,format = "i2s"; soundcard-mach,frame-master = <&daudio1_cpu>; soundcard-mach,bitclock-master = <&daudio1_cpu>; /* soundcard-mach,frame-inversion; */ /* soundcard-mach,bitclock-inversion; */ soundcard-mach,slot-num = <2>; soundcard-mach,slot-width = <32>; status = "disabled"; daudio1_cpu: soundcard-mach,cpu { sound-dai = <&daudio1_plat>; soundcard-mach,pll-fs = <1>; /* pll freq = 24.576M or 22.5792M * pll-fs */ soundcard-mach,mclk-fs = <0>; /* mclk freq = pcm rate * mclk-fs */ }; daudio1_codec: soundcard-mach,codec { }; };
配置项介绍:
表2-135: I2S/PCM模块板级配置项
配置项名称 | 配置值范围 | 配置项说明 |
---|---|---|
status | “okay”, “disabled” | 使能或关闭该节点驱动 |
tdm-num | 0~3 | 指定I2S序号,需和daudio(n)_plat的(n) 对应 |
tx-pin | 0~3 | 指定I2S所使用的DOUT引脚序号 |
rx-pin | 0~3 | 指定I2S所使用的DIN引脚序号 |
tx-hub-en | 注释为false,反之为 ture | 选择是否注册txhub控件 |
rx-sync-en | 注释为false,反之为 ture | 选择是否注册rxsync控件 |
format | “i2s”,“right_j”,“left_j”, “dsp_a”,“dsp_b” | 选择tdm协议格式 |
frame-master | cpu子节点,codec子 节点 | 选择LRCK信号主模式 |
bitclock- master | cpu子节点,codec子 节点 | 选择BCLK信号主模式 |
frame- inversion | 注释为false,反之为 ture | LRCK信号是否翻转 |
bitclock- inversion | 注释为false,反之为 ture | BCLK信号是否翻转 |
slot-num | 1~16 | slot数量(可简单理解为支持最大通道数) |
slot-width | 8, 16, 24, 32 | 单个slot宽度(可简单理解为支持最大数据精 度) |
mclk-fp | 注释为false,反之为 ture | ture: mclk以固定频段输出;false: mclk以 采样率倍数输出 |
mclk-fs | u32 | 固定频段:mclk = mclk-fs * 12.288M or 11.2896M 采样率倍数:mclk = mclk-fs * pcm rate |
2.20.5 DMIC.
硬件特性
• 支持 4 路输入
支持8~48KHz采样率
支持16/24bit采样精度
2.20.5.1内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support V2 ---> <*> Allwinner DMIC support
2.20.5.2 DTS配置.
2.20.5.2.1 DeviceTree 配置说明 设备树为芯片平台的模块配置,面对芯片特性进行配 置,设备树文件的路径为:lichee/linux-4.9/arch/arm/boot/dts/sun8iw21p1.dtsi
dmic_plat:dmic_plat@0x02031000 { #sound-dai-cells = <0>; compatible = "allwinner,sunxi-snd-plat-dmic";reg = <0x0 0x02031000 0x0 0x50>; clocks = <&clk_pll_audio>, <&clk_dmic>; capture_cma = <128>; rx_fifo_size = <128>; status = "disabled"; }; dmic_mach:dmic_mach{ compatible = "allwinner,sunxi-snd-mach"; soundcard-mach,name = "snddmic"; soundcard-mach,capture_only; status = "disabled"; soundcard-mach,cpu { sound-dai = <&dmic_plat>; }; soundcard-mach,codec { }; };
配置项说明(仅对常用项进行展开):
DMIC模块由 2 个设备树节点构建。
ASoC层codec:无,绑定虚拟codec节点。
ASoC层platform: dmic_plat
表2-136: DMIC dmic_plat节点配置项(linux4.9)
配置项名称 | 配置项说明 |
---|---|
#sound-dai-cells | machine层检测codec和platform节点的标志 |
reg | 设置DMIC寄存器起始地址和地址长度 |
clocks | 设置DMIC所需的时钟源和模块时钟 |
capture_cma | 设置录音流DMA申请的size大小,必须为(2ˆn)Kbyte,默认 128 |
rx_fifo_size | 设置录音流snd_pcm_runtime的fifo_size大小,用于声卡硬件参数 限定,默认 128 |
ASoC层machine: dmic_mach
表2-137: DMIC dmic_mach节点配置项(linux4.9)
配置项名称 | 配置项说明 |
---|---|
soundcard- mach | machine层配置前缀 |
name | 声卡名字 |
cpu | machine层所绑定的cpu节点(即platform层),用sound-dai属性 指定节点 |
codec | machine层所绑定的codec节点(即codec层),用sound-dai属性 指定节点(使用虚拟codec) |
capture_only | 设置仅录音,不进行播放流设备创建 pll-fs 指定模块时钟源频率(24.576M or 22.5792M * pll-fs) |
2.20.5.2.2 board.dts板级配置说明 board.dts用于保存板级平台设备差异化的信息的补 充,面对 板型特性 进行配置,其配置信息会覆盖device tree默认配置信息,board.dts文件的 路径为:/device/config/chips/v853/configs/{BOARD}/board.dts
&dmic_plat { rx_chmap = <0x76543210>; data_vol = <0xB0>; rxdelaytime = <0>; pinctrl_used; pinctrl-names = "default","sleep"; pinctrl-0 = <&dmic_pins_a>; pinctrl-1 = <&dmic_pins_b>; rx_sync_en; status = "disabled"; }; &dmic_mach { status = "disabled"; soundcard-mach,cpu { sound-dai = <&dmic_plat>; soundcard-mach,pll-fs = <1>; /* pll freq = 24.576M or 22.5792M * pll-fs */ }; soundcard-mach,codec { }; };
配置项介绍:
表2-138: DMIC模块板级配置项
配置项名称 | 配置值范围 | 配置项说明 |
---|---|---|
status | “okay”, “disabled” | 使能或关闭该节点驱动 |
rx-sync-en | 注释为false,反之为 ture | 选择是否注册rxsync控件 |
avcc- supply | 注释,引用pmu提供的 电源节点 | avcc若为外部pmu供电,可选择该项指定对应的 pmu电源 |
2.20.6 RX_SYNC多声卡同步功能
RX_SYNC功能用于同时使用到两个录音声卡(不同音频硬件接口),可以保证两个声卡同时开始录音,保证延迟稳定不变。
例如内部ADC+外部ADC(使用I2S)的语音方案,它就可以保证内部ADC和I2S RX的同步性。
AudioCodec, I2S, DMIC均可以使用RX_SYNC功能,除了它们对应的驱动配置外,还需要额外配置内核,dts等地方。
2.20.6.1内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support V2 ---> <*> Allwinner AAUDIO support <*> Allwinner DAUDIO Support <*> Allwinner Function Components <*> Components Rx Sync
2.20.6.2 dts配置.
在希望使用到rx_sync功能的音频模块上添加rx_sync_en = <1>字段:
codec:codec@2030000 { rx_sync_en = <0x01>; }; dmic:dmic@2031000 { rx_sync_en = <0x01>; }; daudio0:daudio@2032000 { rx_sync_en = <0x01>; };
注意,配置了rx_sync_en字段的模块,需要都开启录音后,才会真正开始录音。
一般我们会使用multi插件将两个声卡数据合并(默认asound.conf中添加了CaptureMulti1可供参考),arecord -DCaptureMulti1 -f S16_LE -r 16000 -c 7 /tmp/test.wav &。
2.20.7 标案音频测试方法.
该章节主要介绍在标案上进行播歌,录音的测试命令
2.20.7.1播放
通过LINEOUT->Speaker播放 amixer -Dhw:audiocodec cset name='LINEOUTL Output Select' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='LINEOUTR Output Select' 1 amixer -Dhw:audiocodec cset name='LINEOUT Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='LINEOUT volume' 15 aplay -Dhw:audiocodec /mnt/UDISK/1KHz_0dB_16000.wav 或者利用默认/etc/asound.conf配置的pcm设备进行播放: aplay -Ddefault /mnt/UDISK/1KHz_0dB_16000.wav 通过Headphone播放 amixer -D hw:audiocodec cset name='Headphone Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='Headphone volume' 3 aplay -Dhw:audiocodec /mnt/UDISK/1KHz_0dB_16000.wav
2.20.7.2录音
通过内部的MIC1,MIC2录制双通道 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC1 Input Select' 0 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC2 Input Select' 0 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC1 Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC2 Switch' 1 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC1 gain volume' 19 amixer -D hw:audiocodec cset name='MIC2 gain volume' 19 arecord -Dhw:audiocodec -f S16_LE -r 16000 -c 2 /tmp/test.wav
2.21 F133音频接口
F133包含多个音频模块,分别是内置AudioCodec,I2S1,I2S2,DMIC,SPDIF。
2.21.1 时钟源.
F133中,音频模块的时钟源来自pll_audio0以及pll_audio1_div5。
pll_audio0可以输出22.5792M的时钟,而pll_audio1_div5输出24.576M的时钟,分别支 持44.1k系列,48k系列的播放录音。
2.21.2 AudioCodec
2.21.2.1硬件特性
• 两路DAC
支持16bit,20bit有效采样精度
支持8KHz~192KHz采样率
三路ADC
支持16bit,20bit有效采样精度
支持8KHz~48KHz采样率
模拟输出:
一路立体声输出HPOUTL,HPOUTR
模拟差分输入:
一路差分麦克风输入MIC3P/N
一路立体声line-in输入LINEINL,LINEINR
一路立体声FM-in输入FMINL,FMINR
支持同时playback和record(全双工模式)
DAC及ADC均支持DRC
2.21.2.2内核配置
kernel_menuconfig配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner Sun20iw1 Codec Support <*> Allwinner Audio Simple Card [ ] Allwinner RX SYNC Support
配置项名称 | 配置项说明 |
---|---|
Allwinner Sun20iw1 Codec Support | audiocodec |
Allwinner Audio Simple Card | 绑定声卡 |
Allwinner RX SYNC Support | 同步功能组件 |
2.21.2.3 DTS配置.
board.dts板级配置
&codec { /* MIC and headphone gain setting */ mic1gain = <0x1F>; mic2gain = <0x1F>; mic3gain = <0x1F>; /* ADC/DAC DRC/HPF func enabled */ ¦ /* 0x1:DAP_HP_EN; 0x2:DAP_SPK_EN; 0x3:DAP_HPSPK_EN */ adcdrc_cfg = <0x0>; adchpf_cfg = <0x1>; dacdrc_cfg = <0x0>; dachpf_cfg = <0x0>; /* Volume about */ digital_vol = <0x00>; lineout_vol = <0x1a>; headphonegain = <0x03>; /* Pa enabled about */ pa_level = <0x01>; pa_pwr_level = <0x01>; pa_msleep_time = <0x78>; /* gpio-spk = <&pio PF 2 GPIO_ACTIVE_HIGH>;*/ /* gpio-spk-pwr = <&pio PF 4 GPIO_ACTIVE_HIGH>; */ /* CMA config about */ playback_cma = <128>; capture_cma = <256>; /* regulator about */ /* avcc-supply = <®_aldo1>; */ /* hpvcc-supply = <®_eldo1>; */ status = "okay"; };
部分配置项名称 | 配置取值 | 配置项说明 |
---|---|---|
mic3gain | 0-31 | mic3增益 |
digital_vol | 0-63 | DAC数字音量 |
headphonegain | 0-7 | 耳机播放增益 |
pa_level | 0-1 | 功放芯片使能电平 |
pa_pwr_level | 0-1 | 功放供电使能电平 |
pa_msleep_time | u32,一般小于 200 x | u32,一般小于 200 设置功放芯片使能所需sleep时间 |
status | “okay”/“disable” | 使能或者关闭本节点 |
2.21.3 Daudio
2.21.3.1硬件特性
• 两路I2S/PCM I2S1 I2S2
支持8-192k采样率
支持16 24 32采样精度
支持1-16多通道录音播放
支持 5 种TDM模式
I2S standard mode
Left-justified mode
Right-justified mode
DSP-A mode(short frame PCM mode)
DSP-B mode(long frame PCM mode)
支持回环模式
支持同时playback和capture
支持多声卡同步录音
2.21.3.2内核配置
kernel_menuconfig配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner Audio Simple Card <*> Allwinner Digital Audio Support [ ] Allwinner RX SYNC Support
配置项名称 | 配置项说明 |
---|---|
Allwinner Sun20iw1 Codec Support | I2S/PCM |
Allwinner Audio Simple Card | 绑定声卡 |
Allwinner RX SYNC Support | 同步功能组件 |
2.21.3.3 DTS配置.
board.dts板级配置
&daudio1 { mclk_div = <0x01>; frametype = <0x00>; tdm_config = <0x01>; sign_extend = <0x00>; msb_lsb_first = <0x00>; pcm_lrck_period = <0x80>; slot_width_select = <0x20>; pinctrl-names = "default", "sleep";pinctrl-0 = <&daudio1_pins_a>; pinctrl-1 = <&daudio1_pins_b>; pinctrl_used = <0x0>; status = "disabled"; }; &sounddaudio1 { status = "disabled"; daudio1_master: simple-audio-card,codec { /* sound-dai = <&ac108>; */ }; };
设备树配置sun20iw1p1.dtsi
daudio1:daudio@2033000 { #sound-dai-cells = <0>; compatible = "allwinner,sunxi-daudio"; reg = <0x0 0x02033000 0x0 0xa0>; clocks = <&ccu CLK_PLL_AUDIO0>, ¦<&ccu CLK_I2S1>, ¦<&ccu CLK_BUS_I2S1>; clock-names = "pll_audio", "i2s1", "i2s1_bus"; resets = <&ccu RST_BUS_I2S1>; dmas = <&dma 4>, <&dma 4>; dma-names = "tx", "rx"; interrupts-extended = <&plic0 43 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>; sign_extend = <0x00>; tx_data_mode = <0x00>; rx_data_mode = <0x00>; msb_lsb_first = <0x00>; pcm_lrck_period = <0x80>; slot_width_select = <0x20>; frametype = <0x00>; tdm_config = <0x01>; tdm_num = <0x01>; mclk_div = <0x00>; clk_parent = <0x01>; capture_cma = <128>; playback_cma = <128>; tx_num = <4>; tx_chmap1 = <0x76543210>; tx_chmap0 = <0xFEDCBA98>; rx_num = <4>; rx_chmap3 = <0x03020100>; rx_chmap2 = <0x07060504>; rx_chmap1 = <0x0B0A0908>; rx_chmap0 = <0x0F0E0D0C>; asrc_function_en = <0x00>; rx_sync_en = <0x00>; device_type = "daudio1"; status = "disabled"; }; sounddaudio1: sounddaudio1@20330a0 { reg = <0x0 0x020330a0 0x0 0x4>; compatible = "sunxi,simple-audio-card"; simple-audio-card,name = "snddaudio1"; simple-audio-card,format = "i2s"; status = "disabled"; simple-audio-card,cpu { sound-dai = <&daudio1>; }; };
部分配置项名称 | 配置取值 | 配置项说明 |
---|---|---|
status | “okay” “disable” | 使能或者关闭snddaudio驱动 |
mclk_div | 0-192 | mclk分频系数,取值为 0/1/2/4/8/12/16/24/32/48/64/96/128/176/192 |
frametype | 0-1 | 0:short frame(1 clock width) 1:long frame(2 clock width) |
tdm_config | 0-1 | 0:PCM mode 1:I2S mode |
sign_extend | 0-1 | 0:zero pending 1:sign extend |
msb_lsb_first | 0-1 | 0:msb first 1:lsb first |
pcm_lrck_period | 16/32/64/128/256 | 一般可配置为16/32/64/128/256个 bclk |
slot_width_select | 8/16/32 | slot支持8/16/32bit宽度 |
tx_data_mode | 0/1/2/3 | 0:16bit linear PCM 1:reserved 2:8bit u-law 3:8bit a-law |
rx_data_mode | 0/1/2/3 | 0:16bit linear PCM 1:reserved 2:8bit u-law 3:8bit a-law |
simple-audio-card,name | string | 声卡名称 |
simple-audio-card,format | string | I2S tdm模式,取值为 “i2s”/“right_j”/“left_j”/“dsp_a”/“dsp_b” |
simple-audio-card,frame- master | 注释为false,反 之为true | 配置frame clk主从关系,不配置则 soc为主,反之soc为从 |
simple-audio-card,bitclock- master | 注释为false,反 之为true | 配置bit clk主从关系,不配置则soc为 主,反之soc为从 |
simple-audio-card,frame- inversion | 注释为false,反 之为true | 配置frame clk极性取反;不配置则是正 常极性 |
simple-audio-card,bitclock- inversion | 注释为false,反 之为true | 配置bit clk极性取反;不配置则是正常 极性 |
simple-audio- card,capture_only | 注释为false,反 之为true | 仅支持录音 |
simple-audio- card,playback_only | 注释为false,反 之为true | 仅支持播放 |
2.21.4 DMIC.
2.21.4.1硬件特性
支持8-48k采样率
支持16 24采样精度
支持1-8多通道录音播放
支持多声卡同步录音
2.21.4.2内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner Audio Simple Card <*> Allwinner DMIC Support [ ] Allwinner RX SYNC Support
配置项名称 | 配置项说明 |
---|---|
Allwinner Sun20iw1 Codec Support | dmic |
Allwinner Audio Simple Card | 绑定声卡 |
Allwinner RX SYNC Support | 同步功能组件 |
2.21.4.3 DTS配置.
&dmic { pinctrl-names = "default","sleep"; pinctrl-0 = <&dmic_pins_a>; pinctrl-1 = <&dmic_pins_b>; rx_sync_en = <0x00>; status = "okay"; }; &dmic_codec { status = "okay"; }; &sounddmic { status = "okay"; };
部分配置项名称 | 配置取值 | 配置项说明 |
---|---|---|
status | “okay”/“disable” | 使能或者关闭本节点 |
rx_sync_en | 注释为false反之为true | 是否注册rx_sync组件 |
2.21.5 SPDIF
2.21.5.1硬件特性
支持22.05-192k采样率
支持16 24采样精度
支持1-2多通道录音播放
支持多声卡同步录音
支持回环模式
支持IEC-60958协议
支持IEC-61937协议
2.21.5.2内核配置
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> <*> ALSA for SoC audio support ---> Allwinner SoC Audio support ---> <*> Allwinner Audio Simple Card <*> Allwinner SPDIF Support [ ] Allwinner RX SYNC Support
配置项名称 | 配置项说明 |
---|---|
Allwinner Sun20iw1 Codec Support | spdif |
Allwinner Audio Simple Card | 绑定声卡 |
Allwinner RX SYNC Support | 同步功能组件 |
2.21.5.3 DTS配置.
&spdif { pinctrl-names = "default","sleep"; pinctrl-0 = <&spdif_pins_a>; pinctrl-1 = <&spdif_pins_b>;rx_sync_en = <0x00>; status = "okay"; }; &soundspdif { status = "okay"; };
部分配置项名称 | 配置取值 | 配置项说明 |
---|---|---|
status | “okay” “disable” | 使能或者关闭本节点 |
rx_sync_en | 注释为false反之为true | 是否注册rx_sync组件 |
2.21.6 标案音频测试方法.
该章节主要介绍在标案上进行播歌,录音的测试命令
2.21.6.1播放
通过Headphone播放 1.开机后推送测试音频48000.wav到小机端,pc命令:adb push 48000.wav /tmp/ 2.播放该音频文件, aplay /tmp/48000.wav
2.21.6.2录音
mic: 1.使能mic3通路:amixer set "ADC3 Input MIC3 Boost" on 2.设置mic3增益:amixer cset name="MIC3 gain volume" 31 3.录音5s:arecord -D hw:audiocodec -f S16_LE -r 44100 -c 1 /tmp/test.wav --period-size 1024 --buffer-size 4096 -d 5 linein: 1.使能linein通路:amixer set "ADC1 Input LINEINL" on;amixer set "ADC2 Input LINEINR" on 2.设置linein增益:amixer cset name="LINEINL gain volume" 1;amixer cset name="LINEINR gain volume" 1 3.录音5s:arecord -D hw:audiocodec -f S16_LE -r 44100 -c 2 /tmp/test.wav --period-size 1024 --buffer-size 4096 -d 5 fmin: 1.使能fmin通路:amixer set "ADC1 Input FMINL" on;amixer set "ADC2 Input FMINR" on 2.设置fmin增益:amixer cset name="FMINL gain volume" 1;amixer cset name="FMINR gain volume" 1 3.录音5s:arecord -D hw:audiocodec -f S16_LE -r 44100 -c 2 /tmp/test.wav --period-size 1024 --buffer-size 4096 -d 5 I2S: 1.推送音频文件到小机端:adb push 16000.wav /tmp/16000.wav
2.配置I2S Loopback功能:amixer -D hw:snddaudio2 cset name='sunxi daudio loopback debug' 1 3.开始录音:arecord -D hw:snddaudio2 -f S16_LE -r 44100 -c 2 /tmp/test_su.wav --period-size 1024 --buffer-size 4096 & 4.开始播放:aplay -D hw:snddaudio2 /tmp/16000.wav 5.aplay播放结束后,killall arecord结束录音任务 6.通过adb命令把test_su.wav拉出来,在PC端查看音频数据是否跟播放的内容一致
3 3常用工具及调试方法
3.1 3.1 alsa-utils
标准ALSA工具,它使用到alsa-lib标准库,一般常用到的有amixer,aplay,arecord等。
3.1.1 3.1.1 amixer
amixer是命令行的ALSA声卡驱动调节器工具,用于设置mixer control。
使用方法:
• 常用选项
选项 | 功能 |
---|---|
-D,--device | 指定声卡设备,默认使用defaul |
• 常用命令
命令 | 功能 |
---|---|
controls | 列出指定声卡的所有控件 |
contents | 列出指定声卡的所有控件的具体信息 |
cget | 获取指定控件的信息 |
cset | 设定指定控件的值 |
举例:
获取audiocodec声卡的所有控件名 amixer -Dhw:audiocodec controls 获取当前硬件音量 amixer -Dhw:audiocodec cget name='LINEOUT volume' 设置当前硬件音量 amixer -Dhw:audiocodec cget name='LINEOUT volume' 25
3.1.2 3.1.2 aplay
aplay是命令行的ALSA声卡驱动的播放工具,用于播放功能。
使用方法:
选项 | 功能 |
---|---|
-D,--device | 指定声卡设备,默认使用default |
-l,--list-devices | 列出当前所有声卡 |
-t,--file-type | 指定播放文件的格式,如voc,wav,raw,不指定的情况下会去读取文件 头部作识别 |
-c,--channels | 指定通道数 |
-f,--format | 指定采样格式 |
-r,--rate | 采样率 |
-d,--duration | 指定播放的时间 |
--period-size | 指定period size |
--buffer-size | 指定buffer size |
如果播放的是wav文件,可以解析头部,识别通道数,采样率等参数。
举例:
aplay -Dhw:audiocodec /mnt/UDISK/test.wav
3.1.3 3.1.3 arecord.
arecord是命令行的ALSA声卡驱动的录音工具,用于录音功能。
使用方法:
选项 | 功能 |
---|---|
-D,--device | 指定声卡设备,默认使用default |
-l,--list-devices | 列出当前所有声卡 |
-t,--file-type | 指定播放文件的格式,如voc,wav,raw,不指定的情况下会去读取文件 头部作识别 |
-c,--channels | 指定通道数 |
-f,--format | 指定采样格式 |
-r,--rate | 采样率 |
-d,--duration | 指定播放的时间 |
--period-size | 指定period size |
--buffer-size | 指定buffer size |
举例:
录制5s,通道数为2,采样率为16000,采样精度为16bit,保存为wav文件 arecord -Dhw:audiocodec -f S16_LE -r 16000 -c 2 -d 5 /mnt/UDISK/test.wav
3.1.4 3.1.4 alsaconf
alsaconf指的是ALSA configuration file,使用alsa-lib打开声卡,操作pcm, mixer时,会 加载相关位置上的配置文件,用于指导操作pcm,mixer设备。
首先会读取配置文件/usr/share/alsa/alsa.conf,其中有下面一段hooks。
@hooks [ { func load files [ { @func concat strings [ { @func datadir } "/alsa.conf.d/" ] } "/etc/asound.conf" "~/.asoundrc" ] errors false } ]
这里设定了一个钩子,去读取相关目录配置文件:
/usr/share/alsa/alsa.conf.d/ /etc/asound.conf ~/.asoundrc
这些配置文件可以设定defaut声卡,自定义pcm设备,alsa插件等功能,具体可以参考:
https://www.alsa-project.org/alsa-doc/alsa-lib/conf.html
https://www.alsa-project.org/alsa-doc/alsa-lib/pcm_plugins.html
tina sdk下有相关软件包会设置/etc/asound.conf,可以用作参考。
使用方法:
tina根目录下执行make menuconfig,选择alsa-conf-aw软件包。
它会生成/etc/asound.conf文件,下面作简单介绍:
设定amixer操作的defautl声卡(执行snd_hctl_open会获取该配置) ctl.!default { type hw card audiocodec } 设定default声卡(执行snd_pcm_open会获取该配置) pcm.!default { type asym playback.pcm "PlaybackDmix" capture.pcm "CaptureDsnoop" } 使用dmix插件,可以混合播歌,即支持多次打开声卡进行播歌 pcm.PlaybackDmix { type plug slave.pcm { type dmix ipc_key 1111 ipc_perm 0666 slave { pcm "hw:audiocodec" rate 48000 channels 2 } } } 使用dsnoop插件,可以混合录音,即支持多次打开声卡进行录音 pcm.CaptureDsnoop { type plug slave.pcm { type dsnoop ipc_key 1111 ipc_perm 0666 slave { pcm "hw:audiocodec,0" rate 48000 channels 2 } } } 使用dmix插件以及softvol插件,softvol插件可以增加一个control,用于控制音量(软件上作调节) pcm.PlaybackDmix { type plug slave.pcm { type softvol slave.pcm { type dmix ipc_key 1111 ipc_perm 0666 slave { pcm "hw:audiocodec,0" rate 48000 channels 1 } } control { name "Soft Volume Master" card audiocodec } min_dB -51.0 max_dB 0.0 resolution 256 } }
3.2 3.2 tinyalsa-utils.
tinyalsa是alsa-lib的一个简化版。它提供了pcm和control的基本接口;没有太多太复杂的 操作、功能。可以按需使用接口。tinyalsa-utils是基于tinyalsa的一些工具,下面对几个常用 的工具作介绍。
3.2.1 3.2.1 tinymix
与amixer作用类似,用于操作mixer control。
• 常用选项
选项 | 功能 |
---|---|
-D,–card | 指定声卡设备,默认使用card0 |
• 常用命令
命令 | 功能 |
---|---|
controls | 列出指定声卡的所有控件 |
contents | 列出指定声卡的所有控件的具体信息 |
get | 获取指定控件的信息 |
set | 设定指定控件的值 |
举例:
获取card0的所有控件名 tinymix -D 0 controls 获取card0当前硬件音量 tinymix -D 0 get 'LINEOUT volume' 设置card0当前硬件音量 tinymix -D 0 set 'LINEOUT volume' 25
3.2.2 3.2.2 tinyplay
与aplay作用类似,用于操作声卡设备进行播放
• 常用选项
选项 | 功能 |
---|---|
-D,–card | 指定声卡设备,默认使用card0 |
-p,–period-size | 指定period大小,单位为帧 |
-c,–channels | 指定通道数 |
-r,–rate | 指定采样率 |
-b,–bits | 指定采样精度 |
如果播放的是wav文件,可以解析头部,识别通道数,采样率等参数
举例:
tinyplay -D 0 /tmp/16000-stere-10s.wav
3.2.3 3.2.3 tinycap
与arecord作用类似,用于操作声卡进行录音功能
• 常用选项
选项 | 功能 |
---|---|
-D,–device | 指定声卡设备,默认使用card0 |
-p,–period-size | 指定period大小,单位为帧 |
-c,–channels | 指定通道数 |
-r,–rate | 指定采样率 |
-b,–bits | 指定采样精度 |
举例:
录制通道数为2,采样率为16000,采样精度为16bit,保存为wav文件 tinycap -D 0 -b 16 -r 16000 -c 2 /mnt/UDISK/test.wav
3.3 3.3 dump寄存器
我们sunxi平台均提供了sunxi_dump驱动,用于查看读写寄存器。
节点位于/sys/class/sunxi_dump目录。
但是audiocodec模拟寄存器的操作会有些特殊,我们一般在audio驱动中都会增加相关调试节 点,去操作自己模块的寄存器,以便调试。
3.3.1 3.3.1 dump audiocodec寄存器
audiocodec驱动的寄存器调试节点位于:
/sys/devices/platform/soc/codec/audio_reg_debug/audio_reg
使用方法:
通过echo写入下列参数
参数1: 0-read; 1-write
参数2: 1-digitar reg; 2-analog reg
参数3: reg value
参数4: write value
举例:
查看所有寄存器状态:
cat /sys/devices/platform/soc/codec/audio_reg_debug/audio_reg 打印如下(其中地址为0x300以上的寄存器为模拟寄存器,其他均为数字寄存器): dump audio reg: SUNXI_DAC_DPC [0x000]: 0x0 Save:0x0 SUNXI_DAC_FIFO_CTL [0x010]: 0x3004000 Save:0x0 SUNXI_DAC_FIFO_STA [0x014]: 0x80800c Save:0x0 SUNXI_DAC_CNT [0x024]: 0xb4014 Save:0x0 SUNXI_DAC_DG [0x028]: 0x0 Save:0x0 SUNXI_ADC_FIFO_CTL [0x030]: 0xe000400 Save:0x0 SUNXI_ADC_FIFO_STA [0x038]: 0x0 Save:0x0 SUNXI_ADC_CNT [0x044]: 0x0 Save:0x0 SUNXI_ADC_DG [0x04c]: 0x0 Save:0x0 SUNXI_DAC_DAP_CTL [0x0f0]: 0x0 Save:0x0 SUNXI_ADC_DAP_CTL [0x0f8]: 0x0 Save:0x0 SUNXI_HP_CTL [0x300]: 0x0 Save:0x0 SUNXI_MIX_DAC_CTL [0x303]: 0x0 Save:0x0 SUNXI_LINEOUT_CTL0 [0x305]: 0x10 Save:0x0 SUNXI_LINEOUT_CTL1 [0x306]: 0x19 Save:0x0 SUNXI_MIC1_CTL [0x307]: 0x34 Save:0x0 SUNXI_MIC2_MIC3_CTL [0x308]: 0x4 Save:0x0 SUNXI_LADCMIX_SRC [0x309]: 0x4 Save:0x0 SUNXI_RADCMIX_SRC [0x30a]: 0x8 Save:0x0 SUNXI_XADCMIX_SRC [0x30b]: 0x10 Save:0x0SUNXI_ADC_CTL [0x30d]: 0x3 Save:0x0 SUNXI_MBIAS_CTL [0x30e]: 0x21 Save:0x0 SUNXI_APT_REG [0x30f]: 0xd6 Save:0x0 SUNXI_OP_BIAS_CTL0 [0x310]: 0x55 Save:0x0 SUNXI_OP_BIAS_CTL1 [0x311]: 0x55 Save:0x0 SUNXI_ZC_VOL_CTL [0x312]: 0x2 Save:0x0 SUNXI_BIAS_CAL_CTRL [0x315]: 0x0 Save:0x0
查看某个数字寄存器状态:
echo 0,1,0x10 > /sys/devices/platform/soc/codec/audio_reg_debug/audio_reg 打印如下: [ 127.036609] sunxi-internal-codec codec: ret:3, reg_group:1, reg_offset:16, reg_val:0x0 [ 127.045557] sunxi-internal-codec codec: [ 127.045557] [ 127.045557] Reg[0x10] : 0x03004000 [ 127.045557] 表示0x10数字寄存器的值为0x03004000
查看某个模拟寄存器状态:
echo 0,2,0x5 > /sys/devices/platform/soc/codec/audio_reg_debug/audio_reg 打印如下: [ 306.126103] sunxi-internal-codec codec: ret:3, reg_group:2, reg_offset:5, reg_val:0x0 [ 306.134971] sunxi-internal-codec codec: [ 306.134971] [ 306.134971] Reg[0x05] : 0x10 [ 306.134971] 表示0x05模拟寄存器的值为0x10
改写某个数字寄存器:
echo 1,1,0x24,0 > /sys/devices/platform/soc/codec/audio_reg_debug/audio_reg 表示将0x24数字寄存器写为0x0
改写某个模拟寄存器:
echo 1,2,0x3,0x1 > /sys/devices/platform/soc/codec/audio_reg_debug/audio_reg 表示将0x03模拟寄存器写为0x1
3.3.2 3.3.2 dump daudio寄存器
查看spec可以知道i2s模块的寄存器基地址
i2s0: 0x05090000 i2s1: 0x05091000 i2s2: 0x05092000
可以通过sunxi_dump节点查询寄存器状态,例如查看i2s0的寄存器:
cd /sys/class/sunxi_dump echo 0x05090000,0x050900a0 > dump cat dump
3.3.3 3.3.3 dump dmic寄存器
查看spec可以知道dmic模块的寄存器基地址
dmic: 0x05095000
可以通过sunxi_dump节点查询寄存器状态:
cd /sys/class/sunxi_dump echo 0x05095000,0x05095050 > dump cat dump
3.3.4 3.3.4 dump spdif寄存器
查看spec可以知道spdif模块的寄存器基地址
spdif: 0x05093000
可以通过sunxi_dump节点查询spdif寄存器状态:
cd /sys/class/sunxi_dump echo 0x05093000,0x05093040 > dump cat dump
3.4 3.4 sound procfs.
通过procfs文件系统下面的声卡相关节点,可以得到各个声卡各个音频流的状态。实际调试中会 非常有用。
内核需要选中下面选项才能在procfs下生成对应节点:
Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> [*] Sound Proc FS Support [*] Verbose procfs contents
以card0为例看下提供的节点信息:
ddd /proc/asound/card0/ ├── id /*声卡名称*/ ├── pcm0c /* pcm0录音流*/ │ ├── info /* pcm信息*/ │ └── sub0 │ ├── hw_params /*硬件参数信息*/ │ ├── info /* pcm信息*/ │ ├── status /* pcm流运行状态*/ │ └── sw_params /*软件参数信息*/ └── pcm0p /* pcm0播放流*/ ├── info └── sub0
其中,hw_params, status都能拿到比较有用的信息:
cat /proc/asound/card0/pcm0c/sub0/hw_params access: RW_INTERLEAVED /*交错模式排列通道*/ format: S16_LE /*当前音频流的采样精度*/ subformat: STD channels: 2 /*通道数*/ rate: 16000 (16000/1) /*采样率*/ period_size: 320 /*周期(决定dma中断时间,例如这里period_time=320/16000=20ms) */ buffer_size: 2560 /*内核ALSA框架中环形缓冲区大小,决定能够缓存多少个period */ cat /proc/asound/card0/pcm0c/sub0/status state: RUNNING /*音频流运行状态,RUNNING, SETUP等状态*/ owner_pid : 22653 trigger_time: 81828.078175765 tstamp : 82373.796969347 /*开始运行后的时间戳信息*/ delay : 256 avail : 256 /*当前可用音频数据帧数*/ avail_max : 320 ----- hw_ptr : 8731456 /*硬件逻辑指针,单位(帧) */ appl_ptr : 8731200 /*应用逻辑指针,单位(帧) */
从period_size可以知道当前dma中断频率,太快会影响系统响应速度,太慢可能就存在一 定延时。
buffer_size可以知道缓存区大小,太小容易因调度不及时出现xrun,太大同样存在一定延时。
从hw_ptr, appl_ptr可以知道当前录音/播音的帧数,是否发生过xrun等。
4 4常用接口说明
这里主要介绍alsa-lib中的常用接口
4.1 4.1 control接口
为了方便操作访问,alsa-lib中封装了相关接口,通过control节点(/dev/snd/controlCX)去获 取、设置control elements
主要涉及到的接口:
snd_ctl_open snd_ctl_elem_info_get_id snd_ctl_elem_info_set_id snd_ctl_elem_info snd_ctl_ascii_value_parse snd_ctl_elem_read snd_ctl_elem_write snd_ctl_close
详细control接口说明请查阅:
https://www.alsa-project.org/alsa-doc/alsa-lib/control.html
https://www.alsa-project.org/alsa-doc/alsa-lib/group___control.html
下面是一个设置音量接口的例子:
#include #include #include #include #include #include #include #define DEV_NAME "hw:audiocodec" #define VOLUME_CONTROL "name='LINEOUT volume'" /* Fuction to convert from percentage to volume. val = volume */ static int convert_volume(int percent, long min, long max) { long range = max - min;if (range == 0) return 0; return (int)((range * percent / 100) + min);
}
bool controlVolume(int volume_percent) { int err = -1; snd_ctl_t *handle = NULL; char *card = DEV_NAME; char *volume_control = VOLUME_CONTROL; char volume_string[4]; long min, max, raw; snd_ctl_elem_info_t *info = NULL; snd_ctl_elem_id_t *id = NULL; snd_ctl_elem_value_t control = NULL; if (volume_percent > 100 || volume_percent < 0) return false; snd_ctl_elem_info_alloca(&info); snd_ctl_elem_id_alloca(&id); snd_ctl_elem_value_alloca(&control); err = snd_ctl_ascii_elem_id_parse(id, volume_control); if (err < 0) { fprintf(stderr, "Wrong control identifier: %sn", volume_control); goto failed; } err = snd_ctl_open(&handle, card, 0); if (err < 0) { fprintf(stderr, "Control device %s open error:%sn", card, snd_strerror(err)); goto failed; } snd_ctl_elem_info_set_id(info, id); err = snd_ctl_elem_info(handle, info); if (err < 0) { fprintf(stderr, "Cannot find the given element from control %sn", card); goto failed; } snd_ctl_elem_info_get_id(info, id); snd_ctl_elem_value_set_id(control, id); err = snd_ctl_elem_read(handle, control); if (err < 0) { fprintf(stderr, "Cannot read the given element from control %sn", card); goto failed; } min = snd_ctl_elem_info_get_min(info); max = snd_ctl_elem_info_get_max(info); snprintf(volume_string, sizeof(volume_string), "%d", convert_volume(volume_percent, min , max)); /printf("set volume %s, [%u%%]n", volume_string, volume_percent);*/ err = snd_ctl_ascii_value_parse(handle, control, info, volume_string); if (err < 0) { fprintf(stderr, "Control %s parse error: %sn", card, snd_strerror(err)); goto failed; } err = snd_ctl_elem_write(handle, control);
if (err < 0) { fprintf(stderr, "Control %s write error: %sn", card, snd_strerror(err)); goto failed; } failed: if (info) snd_ctl_elem_info_free(info); if (id) snd_ctl_elem_id_free(id); if (control) snd_ctl_elem_value_free(control); if (handle) snd_ctl_close(handle); return ((err < 0)? false : true); }
4.2 4.2 PCM接口.
为了方便操作访问,alsa-lib中封装了相关接口,通过pcmCXDXp/pcmCXDXc节点(/dev/s- nd/pcmCXDXx)去实现播放、录音功能。
主要涉及到的接口:
snd_pcm_open snd_pcm_info snd_pcm_hw_params_any snd_pcm_hw_params_set_access snd_pcm_hw_params_set_format snd_pcm_hw_params_set_channels snd_pcm_hw_params_set_rate_near snd_pcm_hw_params_set_buffer_size_near snd_pcm_hw_params snd_pcm_sw_params_current snd_pcm_sw_params snd_pcm_readi snd_pcm_writei snd_pcm_close
详细pcm接口说明请查阅:
https://www.alsa-project.org/alsa-doc/alsa-lib/pcm.html
https://www.alsa-project.org/alsa-doc/alsa-lib/group___p_c_m.html
接口使用例子可以参考aplay,arecord的实现,代码可以在alsa-utils中找到(dl/alsa-utils- 1.1.0.tar.bz2)
5 开机音乐功能
这里开机音乐功能,指的是在uboot阶段开始启动dma将音频数据搬运到AudioCodec的 FIFO中进行播歌,同时CPU继续开机流程进入内核。进入系统后,在合适的启动脚本中加载音 频驱动模块(如果builtin,那么音乐会提前中止),这样开机音乐可以大大的提前,给用户一种迅 速开机的错觉。
目前SDK代码中支持uboot开机音乐功能的平台有:R6,R7s,R11,R16,R328,R311,MR133
配置使用方法都比较类似,下面以R328为例进行说明。
5.1 配置方法
修改uboot配置文件
可修改默认配置configs/sun8iw18p1_defconfig增加下面几项 CONFIG_SOUND_SUNXI_SOC_RWFUNC=y CONFIG_SOUND_SUNXI_SUN8IW18_CODEC=y CONFIG_SOUND_SUNXI_BOOT_TONE=y
也可以通过kconfig进行配置lichee/brandy-2.0/u-boot-2018目录下执行makemenu- config ARCH=arm,选上对应功能项:选中sun8iw18的codec驱动以及开机音乐功能
修改sys_config文件
配置boottone_used为1,表示使用开机音乐功能 ;---------------------------------------------------------------------------------- ;boot tone configuration ; ;boottone_used ---boot tone enable ;len_limit ---set size in bytes, normally do not need to set it and driver will use file size ;---------------------------------------------------------------------------------- [boottone] boottone_used = 1另外codec节点也需要配置正确,下面是部分重要配置 [codec] codec_used = 0x1 lineout_vol =0x1a gpio-spk = port:PH9<1><1><1><1>
创建boottone分区
开机音乐的音频文件需要放置在单独一个分区中,例如boottone分区,修改sys_partition.fex 文件: [partition] name = boottone size = 2048 downloadfile = "boottone.fex" user_type = 0x8000上述 2048 表示1M的空间,注意根据实际音频文件大小填写合适的size 然后将音频文件重命名为boottone.fex,并放置到方案配置目录下,以cowbell-perf1方案 为例: mv kaiji.wav target/allwinner/cowbell-perf1/configs/boottone.fex
修改env配置文件
主要增下面几行: uboot_tone_addr=0x4327ffd4 boottone_partition=boottone load_boottone=sunxi_flash read ${uboot_tone_addr} ${boottone_partition}uboot_tone_addr用于指定音频文件加载到dram的地址 boottone_partition用于指定音频文件所在分区名 load_boottone用于加载音频文件到dram的命令
将内核AudioCodec驱动编译成模块
make kernel_menuconfig去除下面几个配置: @@ -702,14 +705,9 @@ CONFIG_SND_SOC_I2C_AND_SPI=y # CONFIG_SND_SOC_WM8960 is not set # CONFIG_SND_SOC_WM8974 is not set # CONFIG_SND_SOC_WM8985 is not set-CONFIG_SND_SUN8IW18_CODEC=y # CONFIG_SND_SUNXI_MAD is not set -CONFIG_SND_SUNXI_SOC=y -CONFIG_SND_SUNXI_SOC_CPUDAI=y -CONFIG_SND_SUNXI_SOC_DAUDIO=y -CONFIG_SND_SUNXI_SOC_RWFUNC=y -CONFIG_SND_SUNXI_SOC_SUN8IW18_CODEC=y -CONFIG_SND_SUNXI_SOC_SUNXI_DAUDIO=y +# CONFIG_SND_SUNXI_SOC_SUN8IW18_CODEC is not set +# CONFIG_SND_SUNXI_SOC_SUNXI_DAUDIO is not set # CONFIG_SND_SUNXI_SOC_SUNXI_DMIC is not set # CONFIG_SND_SUNXI_SOC_SUNXI_SPDIF is not set CONFIG_SND_SUPPORT_OLD_API=ymake menuconfig增加驱动模块配置 @@ -2923,7 +2929,7 @@ CONFIG_PACKAGE_kmod-sound-core=y # CONFIG_PACKAGE_kmod-sound-soc-ac97 is not set # CONFIG_PACKAGE_kmod-sound-soc-core is not set # CONFIG_PACKAGE_kmod-sound-via82xx is not set -# CONFIG_PACKAGE_kmod-sunxi-sound is not set +CONFIG_PACKAGE_kmod-sunxi-sound=y
5.2 注意事项
uboot退出时,不能关掉dma。如果发生在跳转kenrel时声音变化或消失,请确认跳转到内 核前是否调用了sunxi_dma_exit();
内核并不知道uboot将音频加载到dram的位置。理论上,kernel可能会在初始化过程中, 用到那片内存,导致音乐播放不正常。
可以在dts中,将该片内存改为reserve属性,可以确保kernel不会使用到。
选用kernel初始化不会用到的内存块
可以在uboot命令行下执行boottone命令进行调试
6 各平台音频模块注意事项
6.1 R328.
只有一个DAC,所以在播放两通道数据的时候,硬件上会将第二个通道的数据丢掉。如果想
要将两通道数据都完成播放出来,需要在软件上将两通道合成,可利用alsa插件实现,例如下 面配置: pcm.playback { type plug slave { pcm "hw:audiocodec,0" rate 48000 channels 1 } }alsa插件会将两通道数据的幅度衰减为由原来的一半(如果直接相加,幅度为原来的两倍,有 可能造成削顶),再组合为一通道写入声卡中。
使用模拟mic作AEC时,需要将该MIC gain设置为0dB.如果有增益,则会导致录音开始及结束时产生pop音(开关PA产生的pop音,经过差分MIC消除后仍然存在极小的杂音,如果再经过MIC增益放大,则会变为明显的pop音)
审核编辑:汤梓红
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