1、Linux 音频架构图

音视频的好坏 直接影响 产品体验

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

1. codec DAI 与 PCM 配置
2. 使用I2C 或者SPI控制IO
3. mixer audio 控制
4. codec 音频操作
5. DAPM 描述
6. DAPM 事件处理
   可选
7. 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：

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:%d ",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:%d ",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 enter "); if (NULL == fp) { fp = filp_open("/test.pcm", O_RDWR | O_CREAT, 0777); if (IS_ERR(fp)) { printk("create file error "); 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:%d ",writelen, pos);

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