1). 简介嵌入式ARM设备在需要音频解决方案的时候有时候需要通过I2S总线扩展外部Codec或者DSP,本文就基于NXP iMX6 ARM平台演示通过I2S扩展NXP SGTL5000音频Codec。 本文所实际使用的演示平台来自于Toradex
Apalis iMX6 ARM嵌入式平台,Apalis iMX6 模块上面已经集成了一路SGTL5000扩展的模拟音频接口,同时也提供了多个数字音频接口,这些数字接口可以连接音频编解码器扩展多路音频,也可以将数字音频信号直接传输给 DSP 等其他处理器做进一步处理。
2. 准备a). i.MX6 处理器内部具有三个同步串行接口(synchronous serial interfaces,SSI)。以 Apalis iMX6 模块为例,三个 SSI 和 digital audio multiplexer (AUDMUX) 相连接。AUDMUX 还有 4 个外部接口,其被引出至 Apalis iMX6 金手指接口上。这些接口相互独立,并具有同样的功能。AUDMUX 可以连接任意一对外部和内部接口。例如 AUD1 <--> AUD3、AUD1 <--> AUD5 或者 AUD2 <--> AUD5 等。
其中AUD4 已经用于连接模块上的 SGTL5000,如果用户使用模块集成的模拟音频,那么就无法使用 AUD4 的外部接口。因为 AUD6 并没有引出到金手指接口,所以 Apalis iMX6 能最多支持 3 路音频,包括模块集成的 SGTL5000。 b). 使用 I2S 扩展音频编解码器,还需要使用 I2C 接口。DAP1_MCLK 能提供部分编解码器所需的外部时钟信号。DAP1_MCLK 使用 CCM_CLKO1 作为时钟源,这信号也用于模块集成的 SGTL5000。如果需要同时使用外部的音频编解码器和模块集成的 SGTL5000,就需要给外部的音频编解码器提供不同的时钟信号。
3). SGTL5000 音频Codec扩展实例下面以在 Apalis iMX6 上通过AUD5接口外部扩展一路 SGTL5000进行说明。 a). SGTL5000 和 Apalis iMX6 引脚连接AUD5_RXD(MXM-202) -> I2S_DOUTAUD5_TXFS(MXM-204) -> I2S_LRCLKAUD5_TXC(MXM-200) -> I2S_SCLKAUD5_TXD(MXM-196) -> I2S_DINI2C3_SDA(MXM-201) -> CTRL_DATAI2C3_SCL(MXM-203) -> CTRL_CLK b). 修改 device tree文件
./ imx6qdl-apalis.dtsi------------------------------------------------sound2 {compatible = "fsl,imx6q-apalis-sgtl5000", "fsl,imx-audio-sgtl5000";model = "imx6q-external-sgtl5000";cpu-dai = <&ssi1>;audio-codec = <&codec_external>;audio-routing ="LINE_IN", "Line In Jack","MIC_IN", "Mic Jack","Mic Jack", "Mic Bias","Headphone Jack", "HP_OUT";mux-int-port = <2>;mux-ext-port = <5>;}; &ssi2 { fsl,mode = "i2s-sl**e"; status = "okay";}; pinctrl_audmux: audmuxgrp {fsl,pins = < MX6QDL_PAD_DISP0_DAT20__AUD4_TXC 0x130b0 MX6QDL_PAD_DISP0_DAT21__AUD4_TXD 0x130b0 MX6QDL_PAD_DISP0_DAT22__AUD4_TXFS 0x130b0 MX6QDL_PAD_DISP0_DAT23__AUD4_RXD 0x130b0 /*AUD5 for external sgtl5000*/ MX6QDL_PAD_DISP0_DAT19__AUD5_RXD 0x130b0 MX6QDL_PAD_DISP0_DAT18__AUD5_TXFS 0x130b0 MX6QDL_PAD_DISP0_DAT16__AUD5_TXC 0x130b0 MX6QDL_PAD_DISP0_DAT17__AUD5_TXD 0x130b0 >; }; pinctrl_audmux_mclk: audmux_mclk { fsl,pins = < MX6QDL_PAD_GPIO_5__CCM_CLKO1 0x000b0 /* SGTL5000 sys_mclk */ MX6QDL_PAD_GPIO_19__CCM_CLKO1 0x000b0 /* external SGTL5000 sys_mclk */ >;};------------------------------------------------
./ imx6qdl-apalis-eval.dtsi------------------------------------------------&i2c3 { status = "okay";codec_external: sgtl5000@0a { compatible = "fsl,sgtl5000"; reg = <0x0a>; clocks = <&clks 201>; VDDA-supply = <®_2p5v>; VDDIO-supply = <®_3p3v>;};------------------------------------------------ 4). 部署针对Linux 3.14.52内核版本的补丁,用于支持两路SGTL5000音频Codec如果是只是使用一个外部 SGTL5000,或者直接输出数字音频信号,而不使用模块集成的SGTL5000,那么就无需使用该补丁,正确配置 AUDMUX 即可。如果是需要使用三个SGTL5000,那么需要在补丁中添加第三组配置。 sgtl5000_2nd.patch下载地址:------------------------------------------------ftp://ftp.toradex.cnDocumentsApplication_Note
esource------------------------------------------------ 5). 重新编译内核。将新生成的 dtb 和 uImage 重新部署到 Apalis iMX6 上。然后重新启动。 6). 使用 apaly 能发现两个声卡设备------------------------------------------------aplay -L card 0: imx6qexternalsg [imx6q-external-sgtl5000], device 0: HiFi sgtl5000-0 [] Subdevices: 1/1 Subdevice #0: subdevice #0card 1: imx6qapalissgtl [imx6q-apalis-sgtl5000], device 0: HiFi sgtl5000-0 [] Subdevices: 1/1 Subdevice #0: subdevice #0card 2: imxspdif [imx-spdif], device 0: S/PDIF PCM snd-soc-dummy-dai-0 []------------------------------------------------
4). 总结以上配置适用于 Linux 3.14.52 内核,即 Toradex 发布的 V2.6 和 V2.6.1
Linux Image。V2.7 Linux Image 使用了新内核 Linux 4.1 ,SGTL5000 的驱动也发生了变化,需要重新调整。另外Toradex Colibri iMX6 和 Apalis iMX6 具有类似的音频控制器,上述方法也应用 Colibri iMX6。