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Android 音訊驅動分析--A10

 A10+Android4.0 音訊驅動(樹莓派II 原始碼)
linux-3.0目錄
make ARCH=arm menuconfig
進到核心配置介面,可以看到
未命名.jpg 
知道我們的配置項名字,然後進

目錄 :\lichee\linux-3.0\sound\soc 
看Kconfig檔案,可以看到
  1. config SOUND_SUN4I
  2.        tristate "SOUND driver for sun4i"
  3.        depends on ARCH_SUN4I
  4.        help
  5.          SOUND driver for sun4i
  6. if SOUND_SUN4I          
  7. source "sound/soc/sun4i/Kconfig"
  8. source "sound/soc/sun4i/hdmiaudio/Kconfig"
  9. source "sound/soc/sun4i/spdif/Kconfig"
  10. source "sound/soc/sun4i/i2s/Kconfig"
  11. endif
複製程式碼 它只是打開了下面有關sun4i這個晶片的其他音訊項。
所以,A10內建CODEC的驅動主要是在
\lichee\linux-3.0\sound\soc\sun4i
sun4i-codec.c檔案
sun4i_codec_probe 入口函式

kernel 層暫存器設定

         在Kernel層定義了供amixer命令設定的內容。Kernel層暫存器設定分多種型別。

        裝置初始化函式sun4i_codec_probe中包含註冊控制介面:

snd_chip_codec_mixer_new()它新增控制介面

if ((err = snd_ctl_add(card, snd_ctl_new1(&codec_snd_controls_b_c[idx],clnt))) < 0) {
        return err;
      }

控制介面control對於許多開關(switch)和調節器(slider)而言應用相當廣泛,它能從使用者空間被存取。control的最主要用 途是mixer,所有的mixer 元素基於control 核心API 實現,在ALSA 中,control 用snd_kcontrol結構體描述(Y:\lichee\linux-3.0\sound\core\control.c)。

建立一個control,呼叫snd_ctl_add()和snd_ctl_new1()這兩個函式來完成,這兩個函式的原型為:

int snd_ctl_add(struct snd_card *card, struct snd_kcontrol *kcontrol);

struct snd_kcontrol *snd_ctl_new1(const struct snd_kcontrol_new *ncontrol,void *private_data);

snd_ctl_new1()函式用於建立一個snd_kcontrol 並返回其指標, 
snd_ctl_add()函式用於將建立的snd_kcontrol 新增到對應的card 中。 
A10的android4.0系統裡,建立一個control控制各通道靜音開關和音量大小,如下 

static const struct snd_kcontrol_new codec_snd_controls_b_c[] = {
  //FOR B C VERSION
  CODEC_SINGLE("Master Playback Volume", SUN4I_DAC_ACTL,0,0x3f,0),
  CODEC_SINGLE("layback Switch", SUN4I_DAC_ACTL,6,1,0),//全域性輸出開關
  CODEC_SINGLE("Capture Volume",SUN4I_ADC_ACTL,20,7,0),//錄音音量
  CODEC_SINGLE("Fm Volume",SUN4I_DAC_ACTL,23,7,0),//Fm 音量
  CODEC_SINGLE("Line Volume",SUN4I_DAC_ACTL,26,1,0),//Line音量
  CODEC_SINGLE("MicL Volume",SUN4I_ADC_ACTL,25,3,0),//mic左音量
  CODEC_SINGLE("MicR Volume",SUN4I_ADC_ACTL,23,3,0),//mic右音量
  CODEC_SINGLE("FmL Switch",SUN4I_DAC_ACTL,17,1,0),//Fm左開關
  CODEC_SINGLE("FmR Switch",SUN4I_DAC_ACTL,16,1,0),//Fm右開關
  CODEC_SINGLE("LineL Switch",SUN4I_DAC_ACTL,19,1,0),//Line左開關
  CODEC_SINGLE("LineR Switch",SUN4I_DAC_ACTL,18,1,0),//Line右開關
  CODEC_SINGLE("Ldac Left Mixer",SUN4I_DAC_ACTL,15,1,0),
  CODEC_SINGLE("Rdac Right Mixer",SUN4I_DAC_ACTL,14,1,0),
  CODEC_SINGLE("Ldac Right Mixer",SUN4I_DAC_ACTL,13,1,0),
  CODEC_SINGLE("Mic Input Mux",SUN4I_DAC_ACTL,9,15,0),//from bit 9 to bit 12.Mic(麥克風)輸入靜音
  CODEC_SINGLE("ADC Input Mux",SUN4I_ADC_ACTL,17,7,0),//ADC輸入靜音
};


建立一個新的control 至少需要實現snd_kcontrol_new 中的info()、get()和put()這3 個成員函式
陣列codec_snd_controls_b_c[]內容單值元素 
SOC_SINGLE()的 info()、get()、put()成員函式分別為: 
snd_soc_info_volsw ()、snd_soc_get_volsw ()和snd_soc_put_volsw (); 
看原型定義
  1. #define CODEC_SINGLE(xname,  reg,  shift,  max,  invert)\ 
  2. {  .iface  = SNDRV_CTL_ELEM_IFACE_MIXER, .name = xname,\ 
  3.   .info  = snd_codec_info_volsw,  .get = snd_codec_get_volsw,\ 
  4.   .put  = snd_codec_put_volsw,\ 
  5.   .private_value  = CODEC_SINGLE_VALUE(reg, shift, max, invert) 
  6. }
複製程式碼 上面的資料就是分別代表這些意思的
(1) iface 欄位定義了control 的型別,形式為SNDRV_CTL_ELEM_IFACE_XXX,通常是MIXER,對於不屬於mixer的全域性控制,使用CARD。如果關聯於某類設 備,則使用HWDEP、 PCM、RAWMIDI、TIMER 或SEQUENCER。 
(2)name 是名稱標識字串,control 的名稱非常重要,因為control 的作用由名稱來區分。
     對於名稱相同的control,則使用index 區分。name 定義的標準是“SOURCE DIRECTION FUNCTION”即“源、方向、功能”
SOURCE 定義了control 的源,如“Master”“PCM““CD”和“Line”等,
例如上面表格,第三個
CODEC_SINGLE("Capture Volume",SUN4I_ADC_ACTL,20,7,0),//錄音音量
它定義了name 是"Capture Volume"

iface 和 name 可以通過上層輸入amixer命令獲取,如下:

# # amixer controls

numid=30,iface=MIXER,name=‘Capture Volume’

(3)info()函式用於獲得該control 的詳細資訊,該函式必須填充傳遞給它的第二個引數。
(4)get()函式用於得到control 的目前值並返回使用者空間。
(5)put()函式用於從使用者空間寫入值,如果值被改變,該函式返回1,否則返回0;如果發生錯誤,該函式返回錯誤碼。
get()和put()的第二個引數的型別為snd_ctl_elem_value。snd_ctl_elem_value結構體的內部也包含一個 由integer、integer64、enumerated 等組成的值聯合體,它的具體型別依賴於control 的型別和info()函式。
對於get()和put()函式而言,如果control 有多於一個元素,即count>1,則每個元素都需要被返回或寫入。在使用amixer命令配置音效卡時都會呼叫到get()和put()函式。 get()和put()函式中講判斷設定值與原有值,判斷是否配置暫存器。
連線平板到PC上,adb shell
cd /dev/snd
ls -l 
可以看到
  1. [email protected]:/dev/snd # ls -l 
  2. ls -l 
  3. crw-rw---- system   audio    116,   0 2012-05-04 14:40 controlC0 
  4. crw-rw---- system   audio    116,  32 2012-05-04 14:40 controlC1 
  5. crwxrwxrwx system   system   116,  24 2012-05-04 14:40 pcmC0D0c 
  6. crwxrwxrwx system   system   116,  16 2012-05-04 14:40 pcmC0D0p 
  7. crw-rw---- system   audio    116,  48 2012-05-04 14:40 pcmC1D0p 
  8. crw-rw---- system   audio    116,  33 2012-05-04 14:40 timer
複製程式碼 分別解釋如下
  
  • controlC0 –>                 用於音效卡的控制,例如通道選擇,混音,麥克風的控制等
  • controlC1 ->         用於音效卡的控制,例如通道選擇,混音,麥克風的控制等
  • pcmC1D0p  –>                用於播放的pcm裝置
  • pcmC0D0c –〉               用於錄音的pcm裝置
  • pcmC0D0p –〉               用於播放的pcm裝置
  • timer –〉                       定時器
    其中,C0D0代表的是音效卡0中的裝置0,pcmC0D0c最後一個c代表capture,pcmC0D0p最後一個p代表playback,這些都是alsa-driver中的命名規則。從上面的列表可以看出,音效卡下掛了6個裝置,根據音效卡的實際能力,驅動實際上可以掛上更多種類的裝置,在include/sound/core.h中,定義了以下裝置型別:
  1. #define SNDRV_DEV_TYPE_RANGE_SIZE    0x1000 
  2. typedef int __bitwise snd_device_type_t; 
  3. #define  SNDRV_DEV_TOPLEVEL  ((__force snd_device_type_t) 0) 
  4. #define  SNDRV_DEV_CONTROL  ((__force snd_device_type_t) 1) 
  5. #define  SNDRV_DEV_LOWLEVEL_PRE  ((__force snd_device_type_t) 2) 
  6. #define  SNDRV_DEV_LOWLEVEL_NORMAL ((__force snd_device_type_t) 0x1000) 
  7. #define  SNDRV_DEV_PCM    ((__force snd_device_type_t) 0x1001) 
  8. #define  SNDRV_DEV_RAWMIDI  ((__force snd_device_type_t) 0x1002) 
  9. #define  SNDRV_DEV_TIMER    ((__force snd_device_type_t) 0x1003) 
  10. #define  SNDRV_DEV_SEQUENCER  ((__force snd_device_type_t) 0x1004) 
  11. #define  SNDRV_DEV_HWDEP    ((__force snd_device_type_t) 0x1005) 
  12. #define  SNDRV_DEV_INFO    ((__force snd_device_type_t) 0x1006) 
  13. #define  SNDRV_DEV_BUS    ((__force snd_device_type_t) 0x1007) 
  14. #define  SNDRV_DEV_CODEC    ((__force snd_device_type_t) 0x1008) 
  15. #define  SNDRV_DEV_JACK          ((__force snd_device_type_t) 0x1009) 
  16. #define  SNDRV_DEV_LOWLEVEL  ((__force snd_device_type_t) 0x2000)
複製程式碼 通常,我們更關心的是pcm和control這兩種裝置。 

通話相關的語音通路切換原理、震動介面目錄:andorid4.0/hardware/libhardware_legacy/audio/AudioHardwareInterface.cpp 

註冊電話相關的介面
  1. static const char* routingModeStrings[] =
  2. {
  3.     "OUT OF RANGE",
  4.     "INVALID",
  5.     "CURRENT",
  6.     "NORMAL",
  7.     "RINGTONE",
  8.     "IN_CALL",
  9.     "IN_COMMUNICATION"
  10. };
  11. static const char* displayMode(int mode)
  12. {
  13.     if ((mode < AudioSystem::MODE_INVALID) || (mode >= AudioSystem::NUM_MODES))
  14.         return routingModeStrings[0];
  15.     return routingModeStrings[mode+3];
  16. }
複製程式碼 在status_t AudioHardwareBase::setMode(int mode)裡呼叫
  1. status_t AudioHardwareBase::setMode(int mode)
  2. {
  3. #if LOG_ROUTING_CALLS
  4.     LOGD("setMode(%s)", displayMode(mode));
  5. #endif
  6.     if ((mode < 0) || (mode >= AudioSystem::NUM_MODES))
  7.         return BAD_VALUE;
  8.     if (mMode == mode)
  9.         return ALREADY_EXISTS;
  10.     mMode = mode;
  11.     return NO_ERROR;
  12. }
複製程式碼 1、撥號呼叫到中間層的
android4.\frameworks\base\core\jni\android_media_AudioSystem.cpp
    android_media_AudioSystem_setPhoneState()函式
2、android4.0\frameworks\base\media\libmedia\AudioSystem.cpp

     AudioSystem::setPhoneState(state)
     get_audio_policy_service();   ---匯入"media.audio_policy"服務
    它是在
Service_manager.c (y:\android4.0\frameworks\base\cmds\servicemanager)這裡例項化了


    libmedia--AudioSystem.cpp -----setMode(2)... 
     進如到RIL的HW層 
3、 呼叫 \android4.0\device\softwinner\common\hardware\audio
audio_hw.c檔案 ---->   select_mode() 函式     兩種情況  1)當打電話時 
                        AudioSystem.cpp -----setMode(2) 
                        則這裡in_call=0 
                            select_output_device() ->
                                         AUDIO_MODE_IN_CALL 的值是0x02
               選擇了
            if ((adev->devices & AUDIO_DEVICE_OUT_ALL) == AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER)
              {
                  LOGE("select_mode()  AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER ");
                adev->devices = AUDIO_DEVICE_OUT_EARPIECE | AUDIO_DEVICE_IN_BUILTIN_MIC; 
              }
                     2)當結束通話電話時 
                        AudioSystem.cpp -----setMode(0) 
                        則這裡in_call=1                        ril_interface.c

audio_hw.c檔案 ----> select_output_device()     //---全部靜音        if (adev->mode == AUDIO_MODE_IN_CALL) 
    {
            for (channel = 0; channel < 2; channel++)
            mixer_ctl_set_value(adev->mixer_ctls.voice_ul_volume, channel, 0);
    }

                        解析音訊裝置的功能,例如有沒有藍芽,或是在耳機上,還是走喇叭等
    headset_on = adev->devices & AUDIO_DEVICE_OUT_WIRED_HEADSET;     headphone_on = adev->devices & AUDIO_DEVICE_OUT_WIRED_HEADPHONE;
    speaker_on = adev->devices & AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER;
    earpiece_on = adev->devices & AUDIO_DEVICE_OUT_EARPIECE;
    bt_on = adev->devices & AUDIO_DEVICE_OUT_ALL_SCO;

進到
E/audio_hw_primary(   87): Entering IN_CALL state, in_call=0
E/audio_hw_primary(   87): Opening modem PCMs
E/audio_hw_primary(   87): cannot open PCM modem DL stream: cannot set hw params: Invalid argument

2、掛機呼叫到中間層的


A、MIC送話到3G模組 

PREG1  ---MIC1 輸入放大
           PREG1EN   0x28【29】=enable
           PREG1        0x28【25:26】= 00-0db  01-35db 10-38db 11 -41db
MIC1OUT
           MIC1NEN  0x28[12]   Mic1outn 1=enable   
-------------------------------------------------------------------------
    //for Mic1out  out put stream to the 3G module
    //MIC1OUT = enable   0X28[12]  = 1 
        mixer_ctl_set_value(adev->mixer_ctls.Mic_Input_Mux, 0,0);//--0X10[9:12] = 0000 
       mixer_ctl_set_value(adev->mixer_ctls.Mic1out_Switch, 0,1);//--0X28[12] = 1 Mic1out = enable
       mixer_ctl_set_value(adev->mixer_ctls.MicL_Volume, 0,0);//--0X28[25:26] = 0x0  0db
     mixer_ctl_set_value(adev->mixer_ctls.MIC1_amplifier, 0,1);//-- 0x28【29】=enable MIC amplifier
     mixer_ctl_set_value(adev->mixer_ctls.MIC2_amplifier, 0,0);//-- 
     mixer_ctl_set_value(adev->mixer_ctls.VMIC_Switch, 0,1);//--  0x28[27] VMICEN  1= VMIC pin voltage enable    
-------------------------------------------------------------------------

B、3G模組送話到A10 
   Linein --adc --DAC  --pa

0X10  
DACAREN [31]   Internal DAC Analog Right channel Enable 
DACAREN [30]   Internal DAC Analog Left channel Enable 
MIXEN[29]        Analog Output MP Enable 
LDACLMIXS[15] Left DAC to left output MP Mute   1=not mute 
RDACRMIXS[14] Right DAC to right output MP Mute 
LDACRMIXS[13] Left DAC to right output MP Mute 


LINEIN -->MP  -->A
開啟功放
  gpio_write_one_pin_value(gpio_pa_shutdown, 1, "audio_pa_ctrl");

關閉功放
  gpio_write_one_pin_value(gpio_pa_shutdown, 0, "audio_pa_ctrl");


電話呼入:
RINGING ...
LOGO如下
select_output_device()->

//---------------------------------------
呼入與撥出,就是呼入在接通的時候,設了暫存器後,多了一個
[ 2359.420000] [audio codec] snd_sun4icard_playback_open  
[ 2359.430000] [audio codec] sun4i_codec_pcm_hw_params
[ 2359.480000] snd_sun4i_codec_prepare,841  ,substream->stream = 0,->rate=48000
[ 2359.480000] [audio codec] codec_play_open  
[ 2359.490000] [audio codec] codec_play_start  
[ 2361.670000] [audio codec] codec_play_stop  
[ 2361.680000] [audio codec] snd_sun4icard_playback_close  
這是因為多了這一個操作,後面的codec_play_stop 和snd_sun4icard_playback_close,關閉了功放的電。造成了呼入時沒有聲音。

接聽電話流程
android4.0\packages\apps\phone\src\com\android\phone\InCallScreen.java
    internalAnswerCall()  -->answerCall()

packages/apps/phone/src/com/android/phone/PhoneUtils.java
answerCall()函式
  1.    static boolean answerCall(Call ringing) {
  2.         log("answerCall(" + ringing + ")...");
  3.         final PhoneApp app = PhoneApp.getInstance();
  4.         app.getRinger().stopRing();  //-------我認為主要是因為在關鈴聲的時候,呼叫了
  5. codec_play_stop ,把 "audio_pa_ctrl"拉低了,所以沒有聲音輸出
複製程式碼
X:\sumeipai\android4.0\device\softwinner\common\hardware\audio
audio_hw.c
控制驅動的介面
static int adev_open(const hw_module_t* module, const char* name,
{} 
X:\sumeipai\lichee\linux-3.0\sound\soc\sun4i
sun4i-codec.c
寫對應的介面static const struct snd_kcontrol_new codec_snd_controls_b_c[] = {



設定預設輸入/出
  1. /* These are values that never change */
  2. struct route_setting defaults[] = {
  3.     // open dacpas
  4.     {
  5.         .ctl_name = MIXER_PLAYBACK_DACPAS,
  6.         .intval = 1,
  7.     },
  8.   {
  9.         .ctl_name = MIXER_PLAYBACK_PAMUTE_SWITCH,
  10.         .intval = 1,
  11.     },
  12.   // close capture
  13.     {
  14.       .ctl_name = MIXER_MIC2_AMPLIFIER_ENABLE,
  15.     .intval = 0,
  16.     },
  17.   {
  18.       .ctl_name = MIXER_ADCL_ENABLE,
  19.     .intval = 0,
  20.     },
  21.   {
  22.       .ctl_name = MIXER_ADCR_ENABLE,
  23.     .intval = 0,
  24.     },
  25.     {
  26.       .ctl_name = MIXER_MIC1_GAIN_VOLUME,
  27.     .intval = 0,
  28.     },
  29.     // to do ......
  30.   {
  31.     .ctl_name = MIXER_VMIC_ENABLE,      // for ear phone dectect
  32.     .intval = 1,
  33.   },
  34.   {
  35.     .ctl_name = MIXER_MIC1_AMPLIFIER_ENABLE,
  36.     .intval = 1,
  37.   },
  38.     {
  39.         .ctl_name = NULL,
  40.     },
  41. };