嵌入式驱动开发之---LinuxALSA音频驱动(一)

嵌⼊式驱动开发之---LinuxALSA⾳频驱动（⼀）

本⽂的部分内容参考来⾃的博客（），关于ALSA写得很不错的⽂章，只是少了实例。本⽂就是结合实例来分析ALSA⾳频驱动。

开发环境：ubuntu10.04

⽬标板：linux-2.6.37 （通过命令uname -r 查看linux内核版信息）

编译器：arm-none-linux-gnueabi- (none 代表编译器的制作者，⽐如：fsl代表飞思卡尔，内核⾥⾯谈EABI,OABI，其实相对于的⽅式，当然我们所说的系统限于arm系统)

接下来，我们⾸先要了解的是ALSA整体架构，架构图如下：

在内核设备驱动层，ALSA提供了alsa-driver，同时在应⽤层，ALSA为我们提供了alsa-lib，应⽤程序只要调⽤alsa-lib提供的API（本开发

板/usr/lib/libasound.so.2 和 libasound.so.2.0.0 下alsa-lib库asound），即可以完成对底层⾳频硬件的控制。内核空间中，alsa-soc其实是对alsa-driver的进⼀步封装，他针对嵌⼊式设备提供了⼀些列增强的功能。

接下来我们查看设备⽂件和sys系统接⼝：

我们可以看到以下设备⽂件:

controlC0 --> ⽤于声卡1的控制，例如通道选择，混⾳，麦克风的控制等

controlC1 --> ⽤于声卡2的控制，例如通道选择，混⾳，麦克风的控制等

midiC0D0 --> ⽤于播放midi⾳频 (我的驱动不具有)

pcmC0D0c --> ⽤于声卡1录⾳的pcm设备（tvp5158⾳频采集）

pcmC0D1c --> ⽤于声卡1录⾳的pcm设备（tlv320aic3x⾳频采集）

pcmC0D1P --> ⽤于声卡1播放的pcm设备（tlv320aic3x⾳频输出）

pcmC1D0p --> ⽤于声卡2播放的pcm设备（hdmi⾳频输出）

seq --〉⾳序器（我的驱动不具有）

timer --〉定时器

由此可以看出具有2个声卡，声卡1具有2个录⾳设备和⼀个播放设备，声卡2只具有⼀个播放设备

其中，C0D0代表的是声卡0中的设备0，pcmC0D0c最后⼀个c代表capture，pcmC0D0p最后⼀个p代表playback，这些都是alsa-driver中的命名规则。

从上⾯的分析可以看出，我的声卡下挂了7个设备（其实这⾥的设备是实际设备的逻辑分类），根据声卡的实际能⼒，驱动实际上可以挂上更多种类的设备，在include/sound/core.h中，定义了以下设备类型：

typedef int __bitwise snd_device_type_t;

#define SNDRV_DEV_TOPLEVEL ((__force snd_device_type_t) 0)

#define SNDRV_DEV_CONTROL ((__force snd_device_type_t) 1) //控制类型

#define SNDRV_DEV_LOWLEVEL_PRE ((__force snd_device_type_t) 2)

#define SNDRV_DEV_LOWLEVEL_NORMAL ((__force snd_device_type_t) 0x1000)

#define SNDRV_DEV_PCM ((__force snd_device_type_t) 0x1001) //pcm类型

#define SNDRV_DEV_RAWMIDI ((__force snd_device_type_t) 0x1002)

#define SNDRV_DEV_TIMER ((__force snd_device_type_t) 0x1003) //定时器类型

#define SNDRV_DEV_SEQUENCER ((__force snd_device_type_t) 0x1004) //⾳序器类型

#define SNDRV_DEV_HWDEP ((__force snd_device_type_t) 0x1005)

#define SNDRV_DEV_INFO ((__force snd_device_type_t) 0x1006)

#define SNDRV_DEV_BUS ((__force snd_device_type_t) 0x1007)

#define SNDRV_DEV_CODEC ((__force snd_device_type_t) 0x1008) //解码器类型

#define SNDRV_DEV_JACK ((__force snd_device_type_t) 0x1009)

#define SNDRV_DEV_LOWLEVEL ((__force snd_device_type_t) 0x2000)

下⾯我们开始分析代码：

⾸先我们有两个声卡，那这两个声卡怎么来的呢？

⾸先你应该知道声卡的创建过程：

<1> 了解声卡的结构体struct snd_card（snd_card的定义位于头⽂件中：include/sound/core.h）

struct snd_card {

int number; /* number of soundcard (index to

snd_cards) */

char id[16]; /* id string of this card */

char driver[16]; /* driver name */

char shortname[32]; /* short name of this soundcard */

char longname[80]; /* name of this soundcard */

char mixername[80]; /* mixer name */

char components[128]; /* card components delimited with

space */

struct module *module; /* top-level module */

void *private_data; /* private data for soundcard */

void (*private_free) (struct snd_card *card); /* callback for freeing of

private data */

struct list_head devices; /* devices */

unsigned int last_numid; /* last used numeric ID */

struct rw_semaphore controls_rwsem; /* controls list lock */

rwlock_t ctl_files_rwlock; /* ctl_files list lock */

int controls_count; /* count of all controls */

int user_ctl_count; /* count of all user controls */

struct list_head controls; /* all controls for this card */

struct list_head ctl_files; /* active control files */

struct snd_info_entry *proc_root; /* root for soundcard specific files */

struct snd_info_entry *proc_id; /* the card id */

struct proc_dir_entry *proc_root_link; /* number link to real id */

struct list_head files_list; /* all files associated to this card */

struct snd_shutdown_f_ops *s_f_ops; /* file operations in the shutdown

state */

spinlock_t files_lock; /* lock the files for this card */

int shutdown; /* this card is going down */

int free_on_last_close; /* free in context of file_release */

wait_queue_head_t shutdown_sleep;

struct device *dev; /* device assigned to this card */

struct device *card_dev; /* cardX object for sysfs */

#ifdef CONFIG_PM

unsigned int power_state; /* power state */

struct mutex power_lock; /* power lock */

wait_queue_head_t power_sleep;

#endif

#if defined(CONFIG_SND_MIXER_OSS) || defined(CONFIG_SND_MIXER_OSS_MODULE)

struct snd_mixer_oss *mixer_oss;

int mixer_oss_change_count;

#endif

};

struct list_head devices 记录该声卡下所有逻辑设备的链表

struct list_head controls 记录该声卡下所有的控制单元的链表

void *private_data 声卡的私有数据，可以在创建声卡时通过参数指定数据的⼤⼩

<2> 创建⼀个声卡的实例

在ASoC⾸先注册平台驱动，等待平台设备的到来，当驱动发现相应的设备时，调⽤驱动的probe, 然后调⽤snd_soc_register_card去创建声卡，声卡的专⽤数据，设备驱动的ID的名字，创建声卡的功能部件（如pcm, mixer, MIDI，control等），注册声卡。

1> 注册平台驱动

总线上的音频设备/* ASoC platform driver */

static struct platform_driver soc_driver = {

.driver = {

.name = "soc-audio",

.owner = THIS_MODULE,

.pm = &soc_pm_ops,

.probe = soc_probe,

.remove = soc_remove,

};

static int __init snd_soc_init(void)

{

#ifdef CONFIG_DEBUG_FS

debugfs_root = debugfs_create_dir("asoc", NULL);

if (IS_ERR(debugfs_root) || !debugfs_root) {

printk(KERN_WARNING

"ASoC: Failed to create debugfs directory\n");

debugfs_root = NULL;

}

if (!debugfs_create_file("codecs", 0444, debugfs_root, NULL,

&codec_list_fops))

pr_warn("ASoC: Failed to create CODEC list debugfs file\n");

if (!debugfs_create_file("dais", 0444, debugfs_root, NULL,

&dai_list_fops))

pr_warn("ASoC: Failed to create DAI list debugfs file\n");

if (!debugfs_create_file("platforms", 0444, debugfs_root, NULL,

&platform_list_fops))

pr_warn("ASoC: Failed to create platform list debugfs file\n");

#endif

return platform_driver_register(&soc_driver);

}

module_init(snd_soc_init);

static void __exit snd_soc_exit(void)

{

#ifdef CONFIG_DEBUG_FS

debugfs_remove_recursive(debugfs_root);

#endif

platform_driver_unregister(&soc_driver);

}

module_exit(snd_soc_exit);

snd_soc_init（sound/soc/soc-core.c）函数主要是创建debugfs⽂件系统接⼝和平台设备驱动的注册（platform_driver_register）。

这⾥我们解释下DebugFS，顾名思义，是⼀种⽤于内核调试的虚拟⽂件系统，内核开发者通过debugfs和⽤户空间交换数据。类似的虚拟⽂件系统还有procfs和sysfs等，这⼏种虚拟⽂件系统都并不实际存储在硬盘上，⽽是Linux内核运⾏起来后才建⽴起来。⽤户空间通过mount -t debugfs debugfs /a 挂载debugfs⽂件系统到a⽬录，查看a⽬录：

在⽬录下我们发现了asoc这⽂件夹，在这个⽂件夹包含我们创建的⼏个⽂件codecs, dais, platforms:

2> 注册平台设备(跟具体的平台相关，我们TI达芬奇系列芯⽚)

static int __init ti81xx_dvr_soc_init(void)

{

int ret;

ti81xx_pdev0 = platform_device_alloc("soc-audio", 0);

if (!ti81xx_pdev0)

return -ENOMEM;

platform_set_drvdata(ti81xx_pdev0, &ti81xx_dvr_snd_card0);

ret = platform_device_add(ti81xx_pdev0);

if (ret) {

printk(KERN_ERR "Can't add soc platform device\n");

platform_device_put(ti81xx_pdev0);

return ret;

}

ti81xx_pdev1 = platform_device_alloc("soc-audio", 1);

if (!ti81xx_pdev1) {

platform_device_put(ti81xx_pdev0);

return -ENOMEM;

}

platform_set_drvdata(ti81xx_pdev1, &ti81xx_dvr_snd_card1);

ret = platform_device_add(ti81xx_pdev1);

if (ret) {

printk(KERN_ERR "Can't add soc platform device\n");

platform_device_put(ti81xx_pdev0);

platform_device_put(ti81xx_pdev1);

return ret;

}

return ret;

}

static void __exit ti81xx_dvr_soc_exit(void)

{

platform_device_unregister(ti81xx_pdev0);

platform_device_unregister(ti81xx_pdev1);

}

module_init(ti81xx_dvr_soc_init);

module_exit(ti81xx_dvr_soc_exit);

ti81xx_dvr_soc_init(sound/soc/davinci)函数主要是创建两个平台设备。platform_device_alloc（）函数为平台设备分配空

间，platform_set_drvdata（）函数设置平台设备的私有数据，platform_device_add（）函数向平台总线增加平台设备。

3> probe的实现　

先看上⾯两段代码发现都有"soc-audio" 这个字符串，这个字符串决定了驱动和设备的匹配，⽽且发现注册了两个平台设备。当平台驱动匹配⼀个平台设备，调⽤⼀次porbe, 因为注册了两个同名的平台设备，所有probe被调⽤了两次。也就是申请两个声卡驱动。　

/* probes a new socdev */

static int soc_probe(struct platform_device *pdev)

{

struct snd_soc_card *card = platform_get_drvdata(pdev);

int ret = 0;

/* Bodge while we unpick instantiation */

card->dev = &pdev->dev;

INIT_LIST_HEAD(&card->dai_dev_list);

INIT_LIST_HEAD(&card->codec_dev_list);

INIT_LIST_HEAD(&card->platform_dev_list);

printk(KERN_WARNING "soc audio probe!\n");

ret = snd_soc_register_card(card);

if (ret != 0) {

dev_err(&pdev->dev, "Failed to register card\n");

return ret;

}

return 0;

}

4> 声卡创建

主要分析snd_soc_register_card（）函数。

本文发布于:2024-09-21 23:31:16，感谢您对本站的认可！

本文链接：https://www.17tex.com/tex/4/385916.html

上一篇：多功能录音棚设备清单及系统方案

下一篇：海湾广播系统设计说明

标签：设备声卡平台驱动创建

留言与评论（共有 0 条评论）