基于Linux操作系统下的音频设备驱动移植的配置过程是怎样的

1093 操作系统音频设备

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 SoC是怎样通过I2C和SAI与FS-MP1A进行数据交互的？基于Linux操作系统下的音频设备驱动移植的配置过程是怎样的？ 0
2022-2-28 06:42:42　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 12 个回答。邀请回答 YOYOOO 该类别下有 12 个回答。邀请回答 h1654155275.6473 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报 1123127317 相关推荐 • 基于Linux操作系统下的触摸屏设备驱动是怎样移植的 1107 • 基于Linux操作系统下的MIPI触摸屏设备驱动移植配置过程是如何实现的 1107 • 怎样去移植基于Linux操作系统下的蓝牙设备驱动呢 1337 • 基于Linux操作系统下的块设备驱动是如何完成移植的？ 868 • 怎样去移植Linux操作系统下的HDMI设备呢 1089 • 如何去实现基于Linux操作系统下的WiFi设备驱动移植呢 944 • Linux操作系统下的摄像头设备是如何实现驱动并移植的 1969 • 如何对基于Linux操作系统下的摄像头设备进行驱动并移植呢 689 • 基于ARM+Linux触摸屏设备驱动程序设计 5426 • 基于ARM920T平台怎么移植Linux操作系统？ 1393 1个回答

1.实验原理

FS-MP1A使用的是CS42L51音频芯片，SoC通过I2C和SAI与其进行数据交互，原理图如下：

SAI2管脚对应关系：

I2C5管脚对应关系：

芯片复位管脚对应关系：

原理图网络编号	对应管脚	管脚功能	管脚功能码
SAI2_MCLKA	PE0	SAI2_MCLK_A	AF10
SAI2_SDB	PF11	SDA2_SD_B	AF10
SAI2_SCKA	PI5	SAI2_SCK_A	AF10
SAI_SDA	PI6	SAI2_SD_A	AF10
SAI2_FSA	PI7	SAI2_FS_A	AF10
AUDIO_RST	PC0	IO	ANALOG
I2C5_SDA	PA11	I2C5_SDA	AF4
I2C5_SCL	PA12	I2C5_SDA	AF4

SAI2设备树节点

参考文档：

Documentation/devicetree/bindings/sound/st,stm32-sai.txt

内核中ST对STM32MP15x系列芯片的设备树资源了做了定义，可参见：

sai2: sai@4400b000 {

compatible = "st,stm32h7-sai";

#address-cells = <1>;

#size-cells = <1>;

ranges = <0 0x4400b000 0x400>;

reg = <0x4400b000 0x4>, <0x4400b3f0 0x10>;

interrupts = ;

resets = <&rcc SAI2_R>;

status = "disabled";

sai2a: audio-controller@4400b004 {

#sound-dai-cells = <0>;

compatible = "st,stm32-sai-sub-a";

reg = <0x4 0x1c>;

clocks = <&rcc SAI2_K>;

clock-names = "sai_ck";

dmas = <&dmamux1 89 0x400 0x01>;

status = "disabled";

};

sai2b: audio-controller@4400b024 {

#sound-dai-cells = <0>;

compatible = "st,stm32-sai-sub-b";

reg = <0x24 0x1c>;

clocks = <&rcc SAI2_K>;

clock-names = "sai_ck";

dmas = <&dmamux1 90 0x400 0x01>;

status = "disabled";

};

};

上述代码只对SAI2做了基本的初始化，并没有针对不同的硬件设计做适配，所以需结合硬件补全设备树节点信息。

参考stm32mp15xx-dkx.dtsi对于SAI2设备节点的描述，增加SAI2内容如下：

&sai2 {

clocks = <&rcc SAI2>, <&rcc PLL3_Q>, <&rcc PLL3_R>;

clock-names = "pclk", "x8k", "x11k";

pinctrl-names = "default", "sleep";

pinctrl-0 = <&sai2a_pins_a>, <&sai2b_pins_b>;

pinctrl-1 = <&sai2a_sleep_pins_a>, <&sai2b_sleep_pins_b>;

status = "okay";

sai2a: audio-controller@4400b004 {

#clock-cells = <0>;

dma-names = "tx";

clocks = <&rcc SAI2_K>;

clock-names = "sai_ck";

status = "okay";

sai2a_port: port {

sai2a_endpoint: endpoint {

remote-endpoint = <&cs42l51_tx_endpoint>;

format = "i2s";

mclk-fs = <256>;

dai-tdm-slot-num = <2>;

dai-tdm-slot-width = <32>;

};

};

};

sai2b: audio-controller@4400b024 {

dma-names = "rx";

st,sync = <&sai2a 2>;

clocks = <&rcc SAI2_K>, <&sai2a>;

clock-names = "sai_ck", "MCLK";

status = "okay";

sai2b_port: port {

sai2b_endpoint: endpoint {

remote-endpoint = <&cs42l51_rx_endpoint>;

format = "i2s";

mclk-fs = <256>;

dai-tdm-slot-num = <2>;

dai-tdm-slot-width = <32>;

};

};

};

};

由于stm32mp15-pinctrl.dtsi中对于SAI2管脚的定义与FS-MP1A实际使用管脚一致，所以无需修改。

CS42L51设备树节点

由于前文中已经增加过I2C5的节点信息，本节就不再重复，在原有I2C5节点添加CS42L51内容即可。

参考文档：

Documentation/devicetree/bindings/sound/cs42l51.txt

参考stm32mp15xx-dkx.dtsi对于codec芯片设备节点的描述，增加内容如下：

cs42l51: cs42l51@4a {

compatible = "cirrus,cs42l51";

reg = <0x4a>;

#sound-dai-cells = <0>;

VL-supply = <&v3v3>;

VD-supply = <&v1v8_audio>;

VA-supply = <&v1v8_audio>;

VAHP-supply = <&v1v8_audio>;

reset-gpios = <&gpioc 0 GPIO_ACTIVE_LOW>;

clocks = <&sai2a>;

clock-names = "MCLK";

status = "okay";

cs42l51_port: port {

#address-cells = <1>;

#size-cells = <0>;

cs42l51_tx_endpoint: endpoint@0 {

reg = <0>;

remote-endpoint = <&sai2a_endpoint>;

frame-master;

bitclock-master;

};

cs42l51_rx_endpoint: endpoint@1 {

reg = <1>;

remote-endpoint = <&sai2b_endpoint>;

frame-master;

bitclock-master;

};

};

};

1.8V电源设备节点

前文已经说过如何添加电源节点，本节不再重复，在根节点添加&v1v8_audio节点，内容如下：

v1v8_audio: regulator-v1v8_audio {

compatible = "regulator-fixed";

regulator-name = "v1v8_audio";

regulator-min-microvolt = <1800000>;

regulator-max-microvolt = <1800000>;

regulator-always-on;

regulator-boot-on;

};

SOC声卡驱动节点

内核中包含audio-graph-card驱动，驱动将声卡各个部分关联起来，驱动正常工作需添加对应设备树节点。

参考文档：

Documentation/devicetree/bindings/sound/audio-graph-card.txt

在根节点写下添加sound节点：

sound {

compatible = "audio-graph-card";

label = "STM32MP1-FSMP1A";

routing =

"Playback" , "MCLK",

"Capture" , "MCLK",

"MICL" , "Mic Bias";

dais = <&sai2a_port &sai2b_port>;

status = "okay";

};

2.实验平台

华清远见开发环境，FS-MP1A平台；

3.实验目的

熟悉基于Linux操作系统下的音频设备驱动移植配置过程。

4.实验步骤

导入交叉编译工具链

linux@ubuntu:$ source /opt/st/stm32mp1/3.1-openstlinux-5.4-dunfell-mp1-20-06-24/environment-setup-cortexa7t2hf-neon-vfpv4-ostl-linux-gnueabi

添加SAI2节点

修改arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，在文件末尾添加如下内容：

&sai2 {

clocks = <&rcc SAI2>, <&rcc PLL3_Q>, <&rcc PLL3_R>;

clock-names = "pclk", "x8k", "x11k";

pinctrl-names = "default", "sleep";

pinctrl-0 = <&sai2a_pins_a>, <&sai2b_pins_b>;

pinctrl-1 = <&sai2a_sleep_pins_a>, <&sai2b_sleep_pins_b>;

status = "okay";

sai2a: audio-controller@4400b004 {

#clock-cells = <0>;

dma-names = "tx";

clocks = <&rcc SAI2_K>;

clock-names = "sai_ck";

status = "okay";

sai2a_port: port {

sai2a_endpoint: endpoint {

remote-endpoint = <&cs42l51_tx_endpoint>;

format = "i2s";

mclk-fs = <256>;

dai-tdm-slot-num = <2>;

dai-tdm-slot-width = <32>;

};

};

};

sai2b: audio-controller@4400b024 {

dma-names = "rx";

st,sync = <&sai2a 2>;

clocks = <&rcc SAI2_K>, <&sai2a>;

clock-names = "sai_ck", "MCLK";

status = "okay";

sai2b_port: port {

sai2b_endpoint: endpoint {

remote-endpoint = <&cs42l51_rx_endpoint>;

format = "i2s";

mclk-fs = <256>;

dai-tdm-slot-num = <2>;

dai-tdm-slot-width = <32>;

};

};

};

};

添加CS42L51节点

修改arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，在I2C5节点中添加如下内容：

cs42l51: cs42l51@4a {

compatible = "cirrus,cs42l51";

reg = <0x4a>;

#sound-dai-cells = <0>;

VL-supply = <&v3v3>;

VD-supply = <&v1v8_audio>;

VA-supply = <&v1v8_audio>;

VAHP-supply = <&v1v8_audio>;

reset-gpios = <&gpioc 0 GPIO_ACTIVE_LOW>;

clocks = <&sai2a>;

clock-names = "MCLK";

status = "okay";

cs42l51_port: port {

#address-cells = <1>;

#size-cells = <0>;

cs42l51_tx_endpoint: endpoint@0 {

reg = <0>;

remote-endpoint = <&sai2a_endpoint>;

frame-master;

bitclock-master;

};

cs42l51_rx_endpoint: endpoint@1 {

reg = <1>;

remote-endpoint = <&sai2b_endpoint>;

frame-master;

bitclock-master;

};

};

};

添加v1v8_audio电源节点

修改arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，在根节点中添加如下内容：

v1v8_audio: regulator-v1v8_audio {

compatible = "regulator-fixed";

regulator-name = "v1v8_audio";

regulator-min-microvolt = <1800000>;

regulator-max-microvolt = <1800000>;

regulator-always-on;

regulator-boot-on;

};

添加Sound节点

修改arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-fsmp1x.dtsi文件，在根节点中添加如下内容：

sound {

compatible = "audio-graph-card";

label = "STM32MP1-FSMP1A";

routing =

"Playback" , "MCLK",

"Capture" , "MCLK",

"MICL" , "Mic Bias";

dais = <&sai2a_port &sai2b_port>;

status = "okay";

};

配置内核

由于内核源码默认配置以及支持CS42L51，本节列出主要选项，如下：

linux@ubuntu:$ make menuconfig

Device Drivers --->

<*> Sound card support --->

<*> Advanced Linux Sound Architecture --->

<*> ALSA for SoC audio support --->

STMicroelectronics STM32 SOC audio support --->

<*> STM32 SAI interface (Serial Audio Interface) support

CODEC drivers --->

<*> Cirrus Logic CS42L51 CODEC (I2C)

<*> ASoC Audio Graph sound card support

编译内核及设备树

linux@ubuntu:$ make -j4 uImage dtbs LOADADDR=0xC2000040

重启测试

将编译好的设备树和内核镜像拷贝到/tftpboot目录下，通过tftp引导内核，启动后启动信息中出现如下内容：

插上耳机，终端输入录音命令：

root@fsmp1a:# arecord -D record_codec -f S16_LE -d 10 test.wav

终端输入播放命令：

root@fsmp1a:# aplay test.wav

注意：由于3.5mm的4段式耳机接口还分为两种，一种是美标版（CTIA），也称为“苹果标准”，同时小米、魅族也是使用这种标准；另外一种是国标版（OMTP），也称为“诺基亚标准”，现在绝大多数诺基亚和大多数国产手机都是使用这种标准。FS-MP1A使用的是国标版，所以部分耳机并不能正常实现录播功能。