如何对ES8388芯片的寄存器进行设置

　　1、ES8388 简介
　　ES8388是一种高性能、低功耗、低成本的音频编解码器。它由两路ADC，2通道DAC，话筒放大器、耳机放大器、数字音效、模拟混合和增益功能。
　　ES8388采用先进的多位Δ∑调制技术实现数字与模拟之间的数据转换。多比特Δ∑调制器使器件对时钟抖动和低带外噪声的灵敏度低。它应用于：MID，MP3， MP4， PMP，无线音频，数码相机，摄像机，GPS领域，蓝牙，便携式音频设备。
　　因为具有双路特性。
　　ADC特点为：24位，8千赫到96千赫取样频率；95分贝动态范围，95分贝信噪比，85分贝THD + N；立体声或单麦克风接口与麦克风放大器；自动电平控制和噪声门；2模拟输入选择；各种模拟输入混合和增益。
　　DAC特点为：24位，8千赫到96千赫取样频率；动态范围为96 dB，96 dB的信噪比，83分贝THD + N；40毫瓦耳机放大器无噪音的；耳机无模式；立体声增强；各种模拟输出混合并获得Low Power等等
　　1.1 参考资料
　　ESP-ADF源码
　　ES8388 数据手册
　　2、ES8388
　　2.1 ES8388 Pin脚
　　
　　I2C/SPI控制接口Pin脚（蓝色pin脚）
　　音频接口（绿色MCLK输入I 1脚主时钟，必须等于fs（音频采样率）的256倍
　　输入输出IO 5脚音频数据位时钟 用于同步
　　LRCK输入输出I 7脚音频数据左右声道对齐时钟
　　DSDIN输入I DAC音频数据
　　ASDOUT
　　一般使用ES8388作为从机，接收LRCK和SCLK。I2S接口支持左（left justify serial）音频数据格式、右（right justify serial）音频数据格式、飞利浦（I2S）音频数据格式、DSP/PCM模式音频数据格式。这里我们采用I2S音频数据格式16bit数据格式。
　　I2S标准模式，数据在跟随LRCK输出的BCLK的第二个上升沿时传输MSB，其他位一直到LSB按顺序传输。
　　传输依赖于字长、BCLK频率和采样率，在每个采样的LSB都和下一个采样的MSB之间都应该有未用的BCLK周期。
　　
　　图中，fs即音频信号的采样率，LRCK的频率就是音频信号的采样率。MCLK的频率必须等于256f，也就是音频采样率的256倍。
　　ES8388内部有很多的模拟开关，用于选择通道，同时有很多的调节器，用于设置增益和音量。
　　重要的要
　　设置ROUT1EN和LOUT1EN，使能耳机输出。..。.
　　LOUT2EN 和ROUT2En，使能喇叭输出
　　左右声道混合器使能、使能左右声道DAC
　　设置字长、I2S音频数据格式
　　设置增益 音量
　　/****************************************************************************************************************************************/
　　ES8388微控制器的配置接口有I2C和三线SPI，这里主要讲述I2C。
　　ES8388 I2C的特点
　　1、SDA数据传输以字节为单位同步到SCL时钟上，每一位在SCL高电平期间采样；
　　2、从MSB位开始传输;
　　3、一个字节后跟一个接受方接收到的应答位;
　　4、传输速率可达100k bps.
　　芯片地址为{0x20（CE=0）/0x22 （CE=0） }/0b001000x？（x=PIN CE） ？ 读写
　　
　　与I2C协议不同之处在于从一个寄存器中读取数据，你必须先设置R/W wei为0来访问这个寄存器地址，在设置R/W位为1来从寄存器中读取数据。
　　
　　写和读寄存器操作图
　　2.2时钟模式和采样频率
　　处于从模式时，LRCK和SCL有外部提供，且必须由系统时钟同步派生得到。根据下表，设备自动检测MCLK/LRCK的比率。
　　
　　3、根据ESP-ADF源码中audio_hal/driver/esp8388中的es8388源码来学习操作ES8388的方法
　　3.0 ESP-ADF的audio_hal层主要操作包括哪些
　　初始化media编解码芯片驱动
　　audio_hal_handle_t audio_hal_init（audio_hal_codec_config_t* audio_hal_conf， int index）;
　　解除初始化media编解码芯片驱动
　　esp_err_t audio_hal_deinit（audio_hal_handle_t audio_hal， int index）;
　　启动或停止编解码芯片驱动，设置模式、启停
　　esp_err_t audio_hal_ctrl_codec（audio_hal_handle_t audio_hal， audio_hal_codec_mode_t mode， audio_hal_ctrl_t audio_hal_ctrl）;
　　设置I2S接口采样率和位宽以及I2S或PCM/DSP 格式
　　esp_err_t audio_hal_codec_iface_config（audio_hal_handle_t audio_hal， audio_hal_codec_mode_t mode， audio_hal_codec_i2s_iface_t* iface）;
　　获取或设置音量
　　esp_err_t audio_hal_set_volume（audio_hal_handle_t audio_hal， int volume）;
　　esp_err_t audio_hal_get_volume（audio_hal_handle_t audio_hal， int* volume）;
　　因此对于特定的编解码芯片要根据上述函数功能来实现其对应操作。当然我们的ES8388也不例外。
　　看看范例中对ESP8388的初始化启动过程
　　ESP_LOGI（TAG， “［ 2 ］ Start codec chip”）;
　　audio_hal_codec_config_t audio_hal_codec_cfg = AUDIO_HAL_ES8388_DEFAULT（）;
　　audio_hal_codec_cfg.i2s_iface.samples = AUDIO_HAL_44K_SAMPLES;
　　audio_hal_handle_t hal = audio_hal_init（&audio_hal_codec_cfg， 0）; //ES8388芯片初始化
　　audio_hal_ctrl_codec（hal， AUDIO_HAL_CODEC_MODE_DECODE， AUDIO_HAL_CTRL_START）; //启动编解码芯片
　　接下去详细分析这些操作内部做了些什么，方便我们利用这些API更好的操纵芯片以实现我们需要的功能。
　　3.1 初始化编解码芯片驱动
　　ESP-ADF解码芯片通用接口audio_hal_handle_t audio_hal_init（audio_hal_codec_config_t *audio_hal_conf， int index）初始化过程主要包括如下主要操作
　　ret = audio_hal-》audio_codec_initialize（audio_hal_conf）;
　　ret |= audio_hal-》audio_codec_config_iface（AUDIO_HAL_CODEC_MODE_BOTH， &audio_hal_conf-》i2s_iface）;
　　ret |= audio_hal-》audio_codec_set_volume（AUDIO_HAL_VOL_DEFAULT）;
　　大约完成模块初始化、模块ADC/DAC/BOTH模式，I2S模式、音量设置。 学习一下对RTOS下的初始化操作。接下去对三个操作具体分析
　　#define AUDIO_HAL_ES8388_DEFAULT（）{
　　.adc_input = AUDIO_HAL_ADC_INPUT_LINE1，
　　.dac_output = AUDIO_HAL_DAC_OUTPUT_ALL，
　　.codec_mode = AUDIO_HAL_CODEC_MODE_BOTH，
　　.i2s_iface = {
　　.mode = AUDIO_HAL_MODE_SLAVE，
　　.fmt = AUDIO_HAL_I2S_NORMAL，
　　.samples = AUDIO_HAL_48K_SAMPLES，
　　.bits = AUDIO_HAL_BIT_LENGTH_16BITS，
　　}，
　　};
　　esp_err_t es8388_init（audio_hal_codec_config_t *cfg）
　　{
　　int res = 0;
　　#ifdef CONFIG_ESP_LYRAT_V4_3_BOARD
　　#include “headphone_detect.h”
　　headphone_detect_init（）;
　　#endif
　　res = i2c_init（）; // ESP32 in master mode
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_DACCONTROL3， 0x04）; // 0x04 mute/0x00 unmute&ramp;DAC unmute and disabled digital volume control soft ramp
　　/* Chip Control and Power Management */
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_CONTROL2， 0x50）;
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_CHIPPOWER， 0x00）; //normal all and power up all
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_MASTERMODE， cfg-》i2s_iface.mode）; //CODEC IN I2S SLAVE MODE
　　/* dac */
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_DACPOWER， 0xC0）; //disable DAC and disable Lout/Rout/1/2
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_CONTROL1， 0x12）; //Enfr=0，Play&Record Mode，（0x17-both of mic&paly）
　　// res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_CONTROL2， 0）; //LPVrefBuf=0，Pdn_ana=0
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_DACCONTROL1， 0x18）;//1a 0x18:16bit iis ， 0x00:24
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_DACCONTROL2， 0x02）; //DACFsMode，SINGLE SPEED; DACFsRatio，256
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_DACCONTROL16， 0x00）; // 0x00 audio on LIN1&RIN1， 0x09 LIN2&RIN2
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_DACCONTROL17， 0x90）; // only left DAC to left mixer enable 0db
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_DACCONTROL20， 0x90）; // only right DAC to right mixer enable 0db
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_DACCONTROL21， 0x80）; //set internal ADC and DAC use the same LRCK clock， ADC LRCK as internal LRCK
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_DACCONTROL23， 0x00）; //vroi=0
　　res |= es8388_set_adc_dac_volume（ES_MODULE_DAC， 0， 0）; // 0db
　　int tmp = 0;
　　if （AUDIO_HAL_DAC_OUTPUT_LINE2 == cfg-》dac_output） {
　　tmp = DAC_OUTPUT_LOUT1 | DAC_OUTPUT_ROUT1;
　　} else if （AUDIO_HAL_DAC_OUTPUT_LINE1 == cfg-》dac_output） {
　　tmp = DAC_OUTPUT_LOUT2 | DAC_OUTPUT_ROUT2;
　　} else {
　　tmp = DAC_OUTPUT_LOUT1 | DAC_OUTPUT_LOUT2 | DAC_OUTPUT_ROUT1 | DAC_OUTPUT_ROUT2;
　　}
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_DACPOWER， tmp）; //0x3c Enable DAC and Enable Lout/Rout/1/2
　　/* adc */
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_ADCPOWER， 0xFF）;
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_ADCCONTROL1， 0xbb）; // MIC Left and Right channel PGA gain
　　tmp = 0;
　　if （AUDIO_HAL_ADC_INPUT_LINE1 == cfg-》adc_input） {
　　tmp = ADC_INPUT_LINPUT1_RINPUT1;
　　} else if （AUDIO_HAL_ADC_INPUT_LINE2 == cfg-》adc_input） {
　　tmp = ADC_INPUT_LINPUT2_RINPUT2;
　　} else {
　　tmp = ADC_INPUT_DIFFERENCE;
　　}
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_ADCCONTROL2， tmp）; //0x00 LINSEL & RINSEL， LIN1/RIN1 as ADC Input; DSSEL，use one DS Reg11; DSR， LINPUT1-RINPUT1
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_ADCCONTROL3， 0x02）;
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_ADCCONTROL4， 0x0d）; // Left/Right data， Left/Right justified mode， Bits length， I2S format
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_ADCCONTROL5， 0x02）; //ADCFsMode，singel SPEED，RATIO=256
　　//ALC for Microphone
　　res |= es8388_set_adc_dac_volume（ES_MODULE_ADC， 0， 0）; // 0db
　　res |= es_write_reg（ES8388_ADDR， ES8388_ADCPOWER， 0x09）; //Power up ADC， Enable LIN&RIN， Power down MICBIAS， set int1lp to low power mode
　　/* enable es8388 PA */
　　es8388_pa_power（true）;
　　ESP_LOGI（ES_TAG， “init，out：%02x， in：%02x”， cfg-》dac_output， cfg-》adc_input）;
　　return res;
　　}
　　在初始化IIC之后，对ES8388 芯片的寄存器按照需求进行设置。
　　第一步、DAC两个通道都设为静音；
　　第二步、power all up， 模式设置为I2S 从机模式
　　第三步、DAC电源设为默认值（即DAC Lout/Rout 1 2均失能）；I2S位宽设置为16bit；
　　设置主模DAC MCLK与采样频率之比为256；输出混合左右选择位LIN1和RIN1；only left DAC到左混合使能设置增益为0db；only right DAC到右混合使能设置增益为0db；设置ADC和DAC使用相同的LRCK clock，均使用DAC_LRCK作为内部LRCK时钟；VREF到模拟输出的阻抗为1.5K；设置数字音量控制衰减信号为0db
　　第四步、根据输出，使能DAC 和 Lout/Rout/1/2电源、关闭ADC相关电源；设置ADC左右通道的PGA增益。
　　第五步、ADC配置，不具体了叙述
　　看看I2C_init（）的具体内容
　　3.2 启动或停止编解码芯片驱动，设置模式、启停
　　audio_hal_ctrl_codec（hal， AUDIO_HAL_CODEC_MODE_DECODE， AUDIO_HAL_CTRL_START）; audio_hal_ctrl_codec（）接口核心代码如下
　　int es8388_ctrl_state（audio_hal_codec_mode_t mode， audio_hal_ctrl_t ctrl_state）
　　{
　　int res = 0;
　　int es_mode_t = 0;
　　switch （mode） {
　　case AUDIO_HAL_CODEC_MODE_ENCODE：
　　es_mode_t = ES_MODULE_ADC;
　　break;
　　case AUDIO_HAL_CODEC_MODE_LINE_IN：
　　es_mode_t = ES_MODULE_LINE;
　　break;
　　case AUDIO_HAL_CODEC_MODE_DECODE：
　　es_mode_t = ES_MODULE_DAC;
　　break;
　　case AUDIO_HAL_CODEC_MODE_BOTH：
　　es_mode_t = ES_MODULE_ADC_DAC;
　　break;
　　default：
　　es_mode_t = ES_MODULE_DAC;
　　ESP_LOGW（ES_TAG， “Codec mode not support， default is decode mode”）;
　　break;
　　}
　　if （AUDIO_HAL_CTRL_STOP == ctrl_state） {
　　res = es8388_stop（es_mode_t）;
　　} else {
　　res = es8388_start（es_mode_t）;
　　ESP_LOGD（ES_TAG， “start default is decode mode：%d”， es_mode_t）;
　　}
　　return res;
　　}
　　自此，ES8388解码功能启动。
　　水平有限，持续修改。