openwrt 音频开发

19 0 0

1、Linux 音频架构图

音视频的好坏直接影响产品体验

openwrt 音频开发

2、音频架构图层次说明

openWRT 采用 ALSA 层次图，如下

Application: 上层应用主要调用alsa-lib 中的接口实现业务逻辑。使用alsa-util中aplay,arecord,amixer,speaker-test进行相关测试。
HAL层：移植alsa-lib 和 alsa-utils. 在openwrt中 feeds 自带了alsa-lib 1.1.01[简介]
kernel: 按照ALSA 驱动层进行适配。[简介]

3、Application层

openwrt中应用启动需要自定义启动脚本，放在目录/etc/init.d 目录下。

4、启动脚本顺序定义

05 defconfig //加载默认参数
10 boot //启动
39 usb // 加载usbfs
40 network // 设置网卡参数
45 firewall // 防火墙
50 dropbear // sshd server
50 cron // …
50 telnet // 如果没有修改root密码，则启动telnet server
60 dnsmasq // DHCP 和 DNS 服务端
95 done // …
96 led // 指示灯
97 watchdog // …
99 sysctl // 最后，进行必要的内核参数调整

5、启动脚本书写

按照官方Wiki脚本,进行自定制。

6、HAL层

这一层不需要做太多改动，需要配置feeds选择自己需要的版本即可，
具体的接口查询，可以到alsa-project查询。

7、kernel

根据ALSA驱动进行相关分析。

machine
/* SoC machine */
struct snd_soc_card {
      char *name;
      ...
      int (*probe)(struct platform_device *pdev);
      int (*remove)(struct platform_device *pdev);

      /* the pre and post PM functions are used to do any PM work before and
       * after the codec and DAIs do any PM work. */
      int (*suspend_pre)(struct platform_device *pdev, pm_message_t state);
      int (*suspend_post)(struct platform_device *pdev, pm_message_t state);
      int (*resume_pre)(struct platform_device *pdev);
      int (*resume_post)(struct platform_device *pdev);
      ...

      /* CPU <--> Codec DAI links  */
      struct snd_soc_dai_link *dai_link;
      int num_links;
      ...
};

probe/remove 可选，主要侦测machine。
suspend/resume 在codec，DAIs和DMA suspend resume 会相应的触发，也是可选的
machine DAI口配置，配置对应的结构体

/*  digital audio interface glue - connects codec <--> CPU */
static struct snd_soc_dai_link corgi_dai = {
    .name = "WM8731",
    .stream_name = "WM8731",
    .cpu_dai_name = "pxa-is2-dai",
    .codec_dai_name = "wm8731-hifi",
    .platform_name = "pxa-pcm-audio",
    .codec_name = "wm8713-codec.0-001a",
    .init = corgi_wm8731_init,
    .ops = &corgi_ops,
};

/* audio machine driver */
static struct snd_soc_card snd_soc_corgi = {
      .name = "Corgi",
      .dai_link = &corgi_dai,
      .num_links = 1,
};

plarform
DMA 驱动，Soc DAI 驱动

/* SoC audio ops */ 

struct snd_soc_ops { 
        int (*startup)(struct snd_pcm_substream *);
        void (*shutdown)(struct snd_pcm_substream *);
        int (*hw_params)(struct snd_pcm_substream *, struct snd_pcm_hw_params *); int (*hw_free)(struct snd_pcm_substream *);
        int (*prepare)(struct snd_pcm_substream *);
        int (*trigger)(struct snd_pcm_substream *, int); 
        };
//平台驱动通过DMA接口关联起来
struct snd_soc_platform_driver { 
        char *name;
        int (*probe)(struct platform_device *pdev);
        int (*remove)(struct platform_device *pdev);
        int (*suspend)(struct platform_device *pdev, struct snd_soc_cpu_dai *cpu_dai); 
        int (*resume)(struct platform_device *pdev, struct snd_soc_cpu_dai *cpu_dai);
    /* pcm creation and destruction */
        int (*pcm_new)(struct snd_card *, struct snd_soc_codec_dai *, struct snd_pcm *); 
        void (*pcm_free)(struct snd_pcm *);
    /*
     * For platform caused delay reporting.
     * Optional.
     */ 
     snd_pcm_sframes_t (*delay)(struct snd_pcm_substream *, struct snd_soc_dai *);
    /* platform stream ops */
        struct snd_pcm_ops *pcm_ops;
    };

codec
每个codec codec 驱动必须具备以下功能

codec DAI 与 PCM 配置
使用I2C 或者SPI控制IO
mixer audio 控制
codec 音频操作
DAPM 描述
DAPM 事件处理
可选
DAC mute处理
// DAI PCM配置

static struct snd_soc_dai_ops wm8731_dai_ops = {
    .prepare    = wm8731_pcm_prepare,
    .hw_params  = wm8731_hw_params,
    .shutdown   = wm8731_shutdown,
    .digital_mute   = wm8731_mute,
    .set_sysclk = wm8731_set_dai_sysclk,
    .set_fmt    = wm8731_set_dai_fmt, 
};
struct snd_soc_dai_driver wm8731_dai = { .name = "wm8731-hifi",
    .playback = { .stream_name = "Playback",
        .channels_min = 1,
        .channels_max = 2,
        .rates = WM8731_RATES,
        .formats = WM8731_FORMATS,
     },
    .capture = { .stream_name = "Capture",
        .channels_min = 1,
        .channels_max = 2,
        .rates = WM8731_RATES,
        .formats = WM8731_FORMATS,}, .ops = &wm8731_dai_ops,
    .symmetric_rates = 1, 
    };

// i2c 控制读写

i2c_write
i2c_read
// mixer audio control

codec 说有mixer与control都定义在soc.h中

#define SOC_SINGLE(xname, reg, shift, mask, invert)
定义单一控制器:-
xname 控制名称e.g. “Playback Volume”
reg = codec register
shift = control bit(s) offset in register
mask = control bit size(s) e.g. mask of 7 = 3 bits
invert = the control is inverted 是否反转

其他宏包括： –
#define SOC_DOUBLE （xname ，reg ，shift_left ，shift_right ，mask ，invert ）
立体声控制
#define SOC_DOUBLE_R （xname ，reg_left ，reg_right ，shift ，mask ，invert ）
一个跨越2个寄存器的立体声控制
#define SOC_ENUM_SINGLE （xreg ，xshift ，xmask ，xtexts ）
xreg = 寄存器
XSHIFT = 控制位（小号）偏移在寄存器
xmask = 控制位（小号）大小
xtexts = 指向描述每个设置的字符串数组的指针

//audio 控制操作

/* SoC audio ops */ 
struct snd_soc_ops { 
    int (*startup)(struct snd_pcm_substream *);
    void (*shutdown)(struct snd_pcm_substream *);
    int (*hw_params)(struct snd_pcm_substream *, struct snd_pcm_hw_params *); int (*hw_free (struct snd_pcm_substream *);
    int (*prepare)(struct snd_pcm_substream *); 
};

//DAPM
//DAPM handler 参考

8、openWRT 音频应用

上面一节介绍了音频框架。在openWRT音频业务主要VOIP通过，上/下行通过模块如下：

openwrt 音频开发

9、调试技术

链路上应用层UDP截取文件
知道UDP 下的G711A 对应的buffer

// 应用层将buffer写到文件 代码块
static struct file *file_g711a= NULL;
int writelen = 0；
if (NULL == fp)
{
    file_g711a= file_open("/test1", O_RDWR | O_CREAT, 0777);
     if(file_g711a == NULL){
          printf("g711a file  = NULL");
           }else{
           printf("g711a file open ok");
         }   
}
if(file_g711a != NULL){
     writelen = fwrite(g711a_buffer, 1, sizeof(g711a_buffer), file_g711a);
}
printk("writelen:%dn",writelen);

10、链路上 alsa 截取文件

转换成PCM后，将对应的buffer 写道文件

// 应用层将buffer写到文件 代码块
static struct file *file_pcm= NULL;
int writelen = 0；
if (NULL == fp)
{
    file_pcm= file_open("/test.pcm", O_RDWR | O_CREAT, 0777);
     if(file_pcm == NULL){
          printf("pcm file  = NULL");
           }else{
           printf("pcm file open ok");
         }   
}
if(file_pcm != NULL){
     writelen = fwrite(pcm_buffer, 1, sizeof(pcm_buffer), file_pcm);
}
printk("writelen:%dn",writelen);

链路上kernel 截取文件
在PCM与DMA通信的函数中将buffer 写到文件中

// kernel 将buffer写到文件 代码块
static struct file *fp = NULL;
mm_segment_t fs;
static loff_t pos = 0;
printk("hello entern");
if (NULL == fp)
{
    fp = filp_open("/test.pcm", O_RDWR | O_CREAT, 0777);
    if (IS_ERR(fp))
    {
        printk("create file errorn");
        return -1;
    }
}
fs = get_fs();
set_fs(KERNEL_DS);
int writelen = vfs_write(fp, buf, size*4, &pos);
pos += size*4;
printk("writelen:%d pos:%dn",writelen, pos);

欢迎关注微信公众号-嵌入式Linux

觉得不错，请帮忙转发，点赞，您的每一次支持，我都将铭记于心

openwrt 音频开发

免责声明 本站提供的一切软件、教程和内容信息仅限用于学习和研究，不得用于商业或者非法用途，否则，一切后果请用户自负；本站信息来自网络收集整理，版权争议与本站无关，您必须在下载后的24个小时之内，从您的电脑或手机中彻底删除相应的内容；如果您喜欢该内容，请支持正版，得到更好的服务；我们非常重视版权问题，如有侵权请与我们联系，敬请谅解！邮箱：sanshi@sanshi.link