音频Codec适配说明

概述

本章主要描述音频的概念，以及添加声卡调试声卡的的说明。

音频开发说明

一个完整的声卡信息由CPU DAI，CODEC DAI，PLATFORM，DAI LINK组成。分别对应i2s驱动，codec的驱动，dma驱动，以及声卡驱动，如source/kernel/sound/soc/hobot/hobot-snd-wm8960.c。本章节以新增WM8960这款双声道全双工Codec为例说明如何添加声卡。

I2S参数

X3芯片的I2S有以下特性：

通道支持：音频输入支持1/2/4/8/16通道输入；音频输出支持1/2通道输出
采样率支持：8k/16k/32k/48k/44.1k/64k
采样精度支持：8bit/16bit
传输协议支持：i2s/dsp(TDM)A
I2S做master模式下的默认时钟：mclk为12.288M bclk为2.048M。mclk不发生变化的情况下，bclk支持6.144M、4.096M、3.072M、2.048M、1.536M,根据应用层传输的参数动态调整，调频策略在sound/soc/hobot/hobot-cpudai.c的hobot_i2s_sample_rate_set函数中.对于44.1k采样率的支持，在不调整PLL的情况下，可以调整出的最接近频率44.11764khz
I2S做slave，在需要读写i2s寄存器操作前，需要有bclk时钟灌入，否则会访问i2s模块寄存器异常，导致系统不能正常工作

针对板级RDM X3 Module，还有以下限制：

仅引出I2S0的所有时钟信号(BCLK,LRCK,)，I2S1的时钟信号在核心板上短接到I2S0时钟信号上，即两者共用时钟。

警告

再次提醒，如果需要I2S做Slave，必须要在bclk信号灌入之后，才能去访问X3端的I2S相关寄存器！

新增Codec说明

添加codec driver

您获取Codec驱动代码后，将其复制到source/kernel/sound/soc/codecs/目录下。

添加编译选项

修改source/kernel/sound/soc/codecs/目录下的Kconfig以及Makefile，将WM8960的驱动加入驱动编译。

其中，Kconfig添加

config SND_SOC_WM8960
	tristate "Wolfson Microelectronics WM8960 CODEC"
	depends on I2C

Makefile添加

snd-soc-wm8960-objs := wm8960.o

Kernel启用驱动

Device Drivers --->
    <*> Sound card support --->
        <*> Advanced Linux Sound Architecture --->
            <*> ALSA for SoC audio support --->
                CODEC drivers -->
                    [M] Wolfson Microelectronics WM8960 CODEC

保存kernel配置

修改dts文件

在对应的i2c添加codec信息，例如WM8960挂在i2c0总线上，则在i2c0中增加信息如下配置：

&i2c0 {   
        status = "okay";
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;
           
        wm8960:wm8960@0x1a{
            compatible = "wlf,wm8960";
            reg = <0x1a>;
            #sound-dai-cells = <0>;
        }; 
}

在dts文件中，配置对应Codec所需要的sound card信息。

WM8960在RDK X3 Module上以一主（播放）一从（录制）使用，两个I2S共享时钟

&i2s0 {
	status = "okay";
	#sound-dai-cells = <0>;
	clocks = <&i2s0_mclk>, <&i2s0_bclk>;
	clock-names = "i2s-mclk", "i2s-bclk";
	ms = <1>; // 这个属性决定这个i2s是做主还是从，1 为主
    share_clk = <1>;  //必须有这个属性，共享时钟才能生效
	bclk_set = <1536000>; //duplex
};

&i2s1 {
	status = "okay";
	#sound-dai-cells = <0>;
	clocks = <&i2s1_mclk>, <&i2s1_bclk>;
	clock-names = "i2s-mclk", "i2s-bclk";
	ms = <4>; // 这个属性决定这个i2s是做主还是从，4 为从
    share_clk = <1>; //必须有这个属性，共享时钟才能生效
	bclk_set = <1536000>;
};



&snd6 {
    status = "okay";
    model = "hobotsnd6"; //声卡名称
    work_mode = <0>; /*0: simple mode; 1: duplex mode*/
    dai-link@0 {
        dai-format = "i2s";//工作模式
        // bitclock-master; //从模式，不发送 bclk
        // frame-master; // 从模式，不发送lrck
        //frame-inversion; // clock极性
        link-name = "hobotdailink0";
        cpu {
            sound-dai = <&i2s1>; // 该通路绑定的i2s，这里根据您的硬件通路判断
        };
        codec {
            sound-dai = <&wm8960>; //对应刚才设置i2c0的名称
        };
        platform {
            sound-dai = <&i2sidma1>; //与sound-dai对应，使用i2s1这里就是i2sidma1
        };
    };
    dai-link@1 {
        dai-format = "i2s";//工作模式
        bitclock-master;// 主模式 发送 bclk
        frame-master; // 主模式 发送 lrck
        //frame-inversion;
        link-name = "hobotdailink1";
        cpu {
            sound-dai = <&i2s0>; // 通路绑定的i2s，这里根据您的硬件通路判断
        };
        codec {
            sound-dai = <&wm8960>; //对应刚才设置i2c0的名称
        };
        platform {
            sound-dai = <&i2sidma0>; //与sound-dai对应，使用i2s0这里就是i2sidma0
        };
    };
};

编写DAI LINK驱动

这部分驱动比较通用，可以参考source/kernel/sound/soc/hobot/hobot-snd-wm8960.c编写，注意要和设备树对应上

驱动编写完之后，自行添加进Makefile和Kconfig，然后将这个驱动添加进内核进行整体编译出驱动

调试说明

声卡调试

驱动模块挂载

modprobe snd-soc-wm8960
modprobe hobot-i2s-dma
modprobe hobot-cpudai
modprobe hobot-snd-wm8960

确认声卡驱动是否注册成功

root@ubuntu:~# cat /proc/asound/cards
0 [hobotsnd6      ]: hobotsnd6 - hobotsnd6
                     hobotsnd6
root@ubuntu:~# ls -l /dev/snd/
total 0
drwxr-xr-x  2 root root       60 Mar 28 01:54 by-path
crw-rw----+ 1 root audio 116,  2 Mar 28 01:54 controlC0
crw-rw----+ 1 root audio 116,  4 Mar 28 01:54 pcmC0D0c
crw-rw----+ 1 root audio 116,  3 Mar 28 01:54 pcmC0D0p
crw-rw----+ 1 root audio 116,  6 Mar 28 01:54 pcmC0D1c
crw-rw----+ 1 root audio 116,  5 Mar 28 01:54 pcmC0D1p
crw-rw----+ 1 root audio 116, 33 Mar 28 01:54 timer

声卡使用

请参考音频转接板使用

常用调试方法

查看i2s寄存器。录制播放不能正常工作时，一般需要先查看寄存器的配置是否正确，以便定位问题

查看i2s0寄存器配置信息：

cat /sys/devices/platform/soc/a5007000.i2s/reg_dump

查看i2s1寄存器配置信息：

cat /sys/devices/platform/soc/a5008000.i2s/reg_dump

查看codec寄存器配置信息，请向您的供应商咨询相关方法
使用示波器量音频的信号，包括mclk/bclk/lrck/data，确认时钟信号频率bclk/lrck是否符合设置的采样率，如果不符合，会导致音频加快或变缓

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