ASOC 音频子系统框架
基于: Mini2440 开发板, Linux 3.4.2 内核
ASOC 简介:
ASoC - ALSA System on Chip,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音频 Codec 的一套软件体系。 就像软件领域里的抽象和重用一样,嵌入式设备的音频系统可以被划分为 Machine、Platform、 Codec。
所以,我们可以把 ASOC 的驱动分为 3 个部分,以内核中的文件为例:
Machine: S3c24xx_uda134x.c (sound\soc\samsung) Platform: S3c24xx-i2s.c (sound\soc\samsung) Dma.c (sound\soc\samsung) Codec: Uda134x.c (sound\soc\codecs)
我们以 S3c24xx_uda134x.c 文件中的 s3c24xx_uda134x_probe 函数为起点:
/* 创建并配置一个 snd_soc_card 结构体 */ static struct snd_soc_card snd_soc_s3c24xx_uda134x = { .name = "S3C24XX_UDA134X", .owner = THIS_MODULE, .dai_link = &s3c24xx_uda134x_dai_link, .num_links = 1, }; /* 申请一个名为 "soc-audio" 的 platform_device */ s3c24xx_uda134x_snd_device = platform_device_alloc("soc-audio", -1); /* 设置 platform_device 的 drvdata */ platform_set_drvdata(s3c24xx_uda134x_snd_device, &snd_soc_s3c24xx_uda134x); /* 将 s3c24xx_uda134x 添加进平台设备,它是 UDA1341 芯片的引脚状态信息 */ platform_device_add_data(s3c24xx_uda134x_snd_device, &s3c24xx_uda134x, sizeof(s3c24xx_uda134x)); /* 添加平台设备 */ ret = platform_device_add(s3c24xx_uda134x_snd_device);
这里的 snd_soc_dai_link 结构尤为重要,在它的内部指定了 Platform、Codec、 codec_dai、 cpu_dai 的名字,稍后 Machine 驱动将会利用这些名字去匹配已经在系统中注册了的 platform、codec、dai,这些注册的接口都是在另外相应的 Platform 驱动和
Codec 驱动的代码文件中定义的。由此可见,Machine 的功能可认为是匹配相应的驱动实现一个完成的音频控制体系。
注册了名为 "soc-audio" 的 platform_device 之后,系统会在内核中找到同名的 driver,随后调用 driver 的 probe 函数,该函数主要是完成声卡的实例化、调用各个子接口的 probe 函数、创建标准 alsa 驱动的 pcm 逻辑设备以及完成声卡的注册。
Uda134x.c 文件
该文件为 ASOC 的 Codec 驱动,主要是完成 Codec 芯片的各种操控,我们以 uda134x_codec_probe 函数为入口:
static struct snd_soc_dai_driver uda134x_dai = { .name = "uda134x-hifi", /* playback capabilities */ .playback = { .stream_name = "Playback", .channels_min = 1, .channels_max = 2, .rates = UDA134X_RATES, .formats = UDA134X_FORMATS, }, /* capture capabilities */ .capture = { .stream_name = "Capture", .channels_min = 1, .channels_max = 2, .rates = UDA134X_RATES, .formats = UDA134X_FORMATS, }, /* pcm operations */ .ops = &uda134x_dai_ops, }; static struct snd_soc_codec_driver soc_codec_dev_uda134x = { .probe = uda134x_soc_probe, .remove = uda134x_soc_remove, .suspend = uda134x_soc_suspend, .resume = uda134x_soc_resume, .reg_cache_size = sizeof(uda134x_reg), .reg_word_size = sizeof(u8), .reg_cache_default = uda134x_reg, .reg_cache_step = 1, .read = uda134x_read_reg_cache, .write = uda134x_write, .set_bias_level = uda134x_set_bias_level, }; /* 注册 Codec */ snd_soc_register_codec(&pdev->dev, &soc_codec_dev_uda134x, &uda134x_dai, 1);
snd_soc_register_codec 函数的大体步骤:
/* 分配 snd_soc_codec */ 1. codec = kzalloc(sizeof(struct snd_soc_codec), GFP_KERNEL); 2. 配置 Codec /* 注册 dais */ 3. snd_soc_register_dais: /* 分配 snd_soc_dai */ 1. dai = kzalloc(sizeof(struct snd_soc_dai), GFP_KERNEL); 2. 配置 Dai 3. 将 Dai 加入到 dai_list 4. 调用 snd_soc_instantiate_cards 函数触发一次匹配绑定操作 4. 将 Codec 加入到 codec_list 5. 调用 snd_soc_instantiate_cards 函数触发一次匹配绑定操作
S3c24xx-i2s.c 与 Dma.c 文件
ASOC 把 Platform 驱动分为两个部分:snd_soc_platform_driver 和
snd_soc_dai_driver。其中,platform_driver 负责管理音频数据,把音频数据通过 dma 或其他操作传送至 cpu dai
中,dai_driver 则主要完成 cpu 一侧的 dai 的参数配置,同时也会通过一定的途径把必要的 dma 等参数与 snd_soc_platform_driver 进行交互。
先来看 Dma.c 中的 samsung_asoc_platform_probe 函数:
static struct snd_pcm_ops dma_ops = { .open = dma_open, .close = dma_close, .ioctl = snd_pcm_lib_ioctl, .hw_params = dma_hw_params, .hw_free = dma_hw_free, .prepare = dma_prepare, .trigger = dma_trigger, .pointer = dma_pointer, .mmap = dma_mmap, }; static struct snd_soc_platform_driver samsung_asoc_platform = { .ops = &dma_ops, .pcm_new = dma_new, .pcm_free = dma_free_dma_buffers, }; /* 注册 soc platform */ snd_soc_register_platform(&pdev->dev, &samsung_asoc_platform);
snd_soc_register_platform 函数中申请、配置了 snd_soc_platform 结构,并将其加入到了 platform_list,然后调用 snd_soc_instantiate_cards 函数进行绑定。
samsung_asoc_platform 结构中的 pcm_new 主要用来分配一个 buffer,dma 使用它来操作音频数据; pcm_free 用来释放这个 buffer; ops 中为涉及到 dma 操作以及 dma buffer 管理等工作的函数。
S3c24xx-i2s.c 中的 s3c24xx_iis_dev_probe 函数:
static const struct snd_soc_dai_ops s3c24xx_i2s_dai_ops = { .trigger = s3c24xx_i2s_trigger, .hw_params = s3c24xx_i2s_hw_params, .set_fmt = s3c24xx_i2s_set_fmt, .set_clkdiv = s3c24xx_i2s_set_clkdiv, .set_sysclk = s3c24xx_i2s_set_sysclk, }; static struct snd_soc_dai_driver s3c24xx_i2s_dai = { .probe = s3c24xx_i2s_probe, .suspend = s3c24xx_i2s_suspend, .resume = s3c24xx_i2s_resume, .playback = { .channels_min = 2, .channels_max = 2, .rates = S3C24XX_I2S_RATES, .formats = SNDRV_PCM_FMTBIT_S8 | SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,}, .capture = { .channels_min = 2, .channels_max = 2, .rates = S3C24XX_I2S_RATES, .formats = SNDRV_PCM_FMTBIT_S8 | SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,}, .ops = &s3c24xx_i2s_dai_ops, }; /* 注册 soc dai */ snd_soc_register_dai(&pdev->dev, &s3c24xx_i2s_dai);
snd_soc_register_dai 函数中申请、配置了 snd_soc_dai 结构,并将其加入到了 dai_list,然后调用 snd_soc_instantiate_cards 函数进行绑定。
这两个结构中的函数不难理解,主要是为了配置 I2S 的引脚及时钟、dai 数据格式等。
这些函数可能会由 soc-core 或 Machine 驱动中的函数调用。