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未验证 提交 240a7aa9 编写于 作者: K king_he 提交者： Gitee
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zh-cn/device-dev/driver/driver-peripherals-audio-des.md
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......@@ -5,7 +5,7 @@
多媒体系统是物联网设备开发中不可缺少的一部分，Audio作为其中重要的一个模块，Audio驱动模型的构建显得尤为重要。
本文主要介绍基于HDF(Hardware Driver Foundation)驱动框架开发的Audio驱动，包括Audio驱动的架构组成和功能部件。芯片厂商可以根据此驱动架构，进行各自驱动的开发及HAL层接口的调用。
本文主要介绍基于HDF（Hardware Driver Foundation）驱动框架开发的Audio驱动，包括Audio驱动的架构组成和功能部件。芯片厂商可以根据此驱动架构，进行各自驱动的开发及HAL层接口的调用。
......@@ -16,45 +16,45 @@ Audio驱动框架基于[HDF驱动框架](https://device.harmonyos.com/cn/docs/do
![](figures/Audio框架图.png)
驱动架构主要由以下几部分组成。
- HDI adapter ： 实现Audio HAL层驱动（HDI接口适配），给Audio服务（frameworks）提供所需的音频硬件驱动能力接口。包含 Audio Manager、Audio Adapter、 Audio Control、Audio Capture、Audio Render 等接口对象。
- Audio Interface Lib ： 配合内核中的Audio Driver Model使用，实现音频硬件的控制、录音数据的读取、播放数据的写入。它里面包括Stream_ctrl_common 通用层，主要是为了和上层的audio HDI adapter 层进行对接。
- ADM（Audio Driver Model）： 音频驱动框架模型，向上服务于多媒体音频子系统，便于系统开发者能够更便捷的根据场景来开发应用。向下服务于具体的设备厂商，对于Codec和DSP设备厂商来说，可根据ADM模块提供的向下统一接口适配各自的驱动代码，就可以实现快速开发和适配OpenHarmony系统。
- Audio Control Dispatch : 接收lib层的控制指令并将控制指令分发到驱动层。
- Audio Stream Dispatch : 接收lib层的数据并将数据分发到驱动层。
- HDI adapter： 实现Audio HAL层驱动（HDI接口适配），给Audio服务（frameworks）提供所需的音频硬件驱动能力接口。包含 Audio Manager、Audio Adapter、Audio Control、Audio Capture、Audio Render等接口对象。
- Audio Interface Lib：配合内核中的Audio Driver Model使用，实现音频硬件的控制、录音数据的读取、播放数据的写入。它里面包括Stream_ctrl_common 通用层，主要是为了和上层的audio HDI adapter层进行对接。
- ADM（Audio Driver Model）：音频驱动框架模型，向上服务于多媒体音频子系统，便于系统开发者能够更便捷的根据场景来开发应用。向下服务于具体的设备厂商，对于Codec和DSP设备厂商来说，可根据ADM模块提供的向下统一接口适配各自的驱动代码，就可以实现快速开发和适配OpenHarmony系统。
- Audio Control Dispatch: 接收lib层的控制指令并将控制指令分发到驱动层。
- Audio Stream Dispatch: 接收lib层的数据并将数据分发到驱动层。
- Card Manager : 多声卡管理模块。每个声卡含有Dai、Platform、Codec、Accessory、Dsp、SAPM模块。
- Platform Drivers : 驱动适配层。
- SAPM(Smart Audio Power Manager) : 电源管理模块，对整个ADM电源进行功耗策略优化。
- Card Manager: 多声卡管理模块。每个声卡含有Dai、Platform、Codec、Accessory、Dsp、SAPM模块。
- Platform Drivers: 驱动适配层。
- SAPM（Smart Audio Power Manager）：电源管理模块，对整个ADM电源进行功耗策略优化。
## Audio驱动开发
以下将基于Audio驱动框架，并以Hi3516DV300平台为例，介绍相关驱动开发的具体步骤。
### Audio ADM模块框架介绍
Audio驱动对HDI层提供三个服务hdf_audio_render、hdf_audio_capture、hdf_audio_control。开发板dev目录下 驱动服务节点如下：
Audio驱动对HDI层提供三个服务hdf_audio_render、hdf_audio_capture、hdf_audio_control。开发板dev目录下驱动服务节点如下：
```c
# ls -l hdf_audio*
crw-rw---- 1 system system 248, 6 1970-01-01 00:00 hdf_audio_capture //音频数据录音流服务。
crw-rw---- 1 system system 248, 4 1970-01-01 00:00 hdf_audio_codec_dev0 //音频声卡设备0名称。
crw-rw---- 1 system system 248, 4 1970-01-01 00:00 hdf_audio_codec_dev1 //音频声卡设备1名称。
crw-rw---- 1 system system 248, 5 1970-01-01 00:00 hdf_audio_control //音频控制流服务。
crw-rw---- 1 system system 248, 7 1970-01-01 00:00 hdf_audio_render //音频数据播放流务。
crw-rw---- 1 system system 248, 6 1970-01-01 00:00 hdf_audio_capture // 音频数据录音流服务。
crw-rw---- 1 system system 248, 4 1970-01-01 00:00 hdf_audio_codec_dev0 // 音频声卡设备0名称。
crw-rw---- 1 system system 248, 4 1970-01-01 00:00 hdf_audio_codec_dev1 // 音频声卡设备1名称。
crw-rw---- 1 system system 248, 5 1970-01-01 00:00 hdf_audio_control // 音频控制流服务。
crw-rw---- 1 system system 248, 7 1970-01-01 00:00 hdf_audio_render // 音频数据播放流务。
```
音频声卡设备包括的驱动服务：
hdf_audio_codec_dev0
- dma_service_0 : dma 服务
- dai_service : cpu dai 服务
- codec_service_0 : codec 服务（特指内置codec）
- dma_service_0 : dma服务
- dai_service : cpu dai服务
- codec_service_0 : codec服务（特指内置codec）
- dsp_service_0 : dsp 服务（可选项）
hdf_audio_codec_dev1
- dma_service_0 : dma 服务
- dai_service : cpu dai 服务
- codec_service_1 : accessory 服务（特指smartPA）
- dsp_service_0 : dsp 服务（可选项）
- dma_service_0 : dma服务
- dai_service : cpu dai服务
- codec_service_1 : accessory服务（特指smartPA）
- dsp_service_0 : dsp服务（可选项）
#### 启动流程
......@@ -99,7 +99,7 @@ hdf_audio_codec_dev1
#### 已有平台开发
ADM适配已有平台(Hi3516DV300)Codec或Accessory（Smart PA）的驱动开发流程：
ADM适配已有平台（Hi3516DV300）Codec或Accessory（Smart PA）的驱动开发流程：
![](figures/开发流程图1.png)
......@@ -166,7 +166,7 @@ struct AudioDaiOps g_codecDaiDeviceOps = {
struct DaiData g_codecDaiData = {
.DaiInit = CodecDaiDeviceInit, // codecdai设备初始化（适配新平台需重新实现）
.ops = &g_codecDaiDeviceOps, //codecdai操作函数
.ops = &g_codecDaiDeviceOps, // codecdai操作函数
};
```
......@@ -178,27 +178,27 @@ CodecDeviceInit将完成AIAO的设置、寄存器默认值初始化、g_audioCon
int32_t CodecDeviceInit(struct AudioCard *audioCard, struct CodecDevice *codec)
{
...
/* hi3516平台AIAO的Set和Get 注册*/
/* hi3516平台AIAO的Set和Get注册 */
CodecSetCtlFunc(codec->devData, AudioCodecAiaoGetCtrlOps, AudioCodecAiaoSetCtrlOps)
...
/* hi3516平台codec寄存器IoRemap*/
/* hi3516平台codec寄存器IoRemap */
CodecHalSysInit();
...
/* hi3516平台codec寄存器默认值初始化*/
/* hi3516平台codec寄存器默认值初始化 */
CodecRegDefaultInit(codec->devData->regCfgGroup);
...
/* hi3516平台g_audioControls 挂到Control链表上*/
/* hi3516平台g_audioControls挂到Control链表上 */
AudioAddControls(audioCard, codec->devData->controls, codec->devData->numControls);
...
/* hi3516平台codec加载到sapm*/
/* hi3516平台codec加载到sapm */
AudioSapmNewComponents(audioCard, codec->devData->sapmComponents, codec->devData->numSapmComponent);
...
/* hi3516平台codec加挂到通路选择链表上*/
/* hi3516平台codec加挂到通路选择链表上 */
AudioSapmAddRoutes(audioCard, g_audioRoutes, HDF_ARRAY_SIZE(g_audioRoutes);
...
AudioSapmNewControls(audioCard);
...
/* hi3516平台codec电源管理*/
/* hi3516平台codec电源管理 */
AudioSapmSleep(audioCard);
...
return HDF_SUCCESS;
......@@ -357,7 +357,7 @@ vendor/hisilicon/hispark_taurus/hdf_config/
permission = 0666;
moduleName = "CODEC_HI3516"; // 名字会与HdfDriverEntry结构体中moduleName进行匹配
serviceName = "codec_service_0"; // 对外提供的服务名称
deviceMatchAttr = "hdf_codec_driver"; //私有配置属性名称,通过此名称匹配对应的私有数据（包含寄存器配置）
deviceMatchAttr = "hdf_codec_driver"; // 私有配置属性名称，通过此名称匹配对应的私有数据（包含寄存器配置）
}
}
```
......@@ -373,15 +373,15 @@ root {
platform {
...
controller_0x120c1001 :: card_controller {
//配置私有数据属性名称，与device_info.hcs中的deviceMatchAttr对应
// 配置私有数据属性名称，与device_info.hcs中的deviceMatchAttr对应
match_attr = "hdf_audio_driver_1";
serviceName = "hdf_audio_smartpa_dev0"; //对外提供的服务名称
accessoryName = "codec_service_1"; //外置codec服务名称
platformName = "dma_service_0"; //dma服务
cpuDaiName = "dai_service"; //cpu dai 服务
accessoryDaiName = "accessory_dai"; //外置dai
dspName = "dsp_service_0"; //dsp服务名称
dspDaiName = "dsp_dai"; //dsp dai
serviceName = "hdf_audio_smartpa_dev0"; // 对外提供的服务名称
accessoryName = "codec_service_1"; // 外置codec服务名称
platformName = "dma_service_0"; // dma服务
cpuDaiName = "dai_service"; // cpu dai服务
accessoryDaiName = "accessory_dai"; // 外置dai
dspName = "dsp_service_0"; // dsp服务名称
dspDaiName = "dsp_dai"; // dsp dai
}
}
}
......@@ -405,7 +405,7 @@ root {
- initSeqConfig：初始化过程寄存器配置组名称。
- controlsConfig：控制功能配置组，其中array index（具体业务场景）和 iface（与HAL保持一致）为固定的值。
- controlsConfig：控制功能配置组，其中array index（具体业务场景）和iface（与HAL保持一致）为固定的值。
```
array index
......@@ -446,9 +446,9 @@ ctrlParamsSeqConfig：控制功能寄存器配置组，其中item与controlsConf
/* 3516寄存器基地址 */
idInfo {
chipName = "hi3516"; //codec名字
chipIdRegister = 0x113c0000; //codec 基地址
chipIdSize = 0x1000; //codec 地址偏移
chipName = "hi3516"; // codec名字
chipIdRegister = 0x113c0000; // codec基地址
chipIdSize = 0x1000; // codec地址偏移
}
/* 寄存器配置，包含各种寄存器配置信息 */
......@@ -494,13 +494,13 @@ ctrlParamsSeqConfig：控制功能寄存器配置组，其中item与controlsConf
/* control function register config
reg, rreg, shift, rshift, min, max, mask, invert, value */
ctrlParamsSeqConfig = [
0x3c, 0x3c, 24, 24, 0x0, 0x57, 0x7F, 1, 0, //"Main Capture Volume"
0x38, 0x38, 31, 31, 0x0, 0x1, 0x1, 0, 0, //"Playback Mute"
0x3c, 0x3c, 31, 31, 0x0, 0x1, 0x1, 0, 0, //"Capture Mute"
0x20, 0x20, 16, 16, 0x0, 0xF, 0x1F, 0, 0, //"Mic Left Gain"
0x20, 0x20, 24, 24, 0x0, 0xF, 0x1F, 0, 0, //"Mic Right Gain"
0x2000, 0x2000, 16, 16, 0x0, 0x7, 0x7, 0, 0, //"Render Channel Mode"
0x1000, 0x1000, 16, 16, 0x0, 0x7, 0x7, 0, 0 //"Capture Channel Mode"
0x3c, 0x3c, 24, 24, 0x0, 0x57, 0x7F, 1, 0, // "Main Capture Volume"
0x38, 0x38, 31, 31, 0x0, 0x1, 0x1, 0, 0, // "Playback Mute"
0x3c, 0x3c, 31, 31, 0x0, 0x1, 0x1, 0, 0, // "Capture Mute"
0x20, 0x20, 16, 16, 0x0, 0xF, 0x1F, 0, 0, // "Mic Left Gain"
0x20, 0x20, 24, 24, 0x0, 0xF, 0x1F, 0, 0, // "Mic Right Gain"
0x2000, 0x2000, 16, 16, 0x0, 0x7, 0x7, 0, 0, // "Render Channel Mode"
0x1000, 0x1000, 16, 16, 0x0, 0x7, 0x7, 0, 0 // "Capture Channel Mode"
];
/* 上层下发参数后，写入音频相关信息的寄存器
......@@ -514,10 +514,10 @@ ctrlParamsSeqConfig：控制功能寄存器配置组，其中item与controlsConf
/* 电源管理功能寄存器配置
reg, rreg, shift, rshift, min, max, mask, invert, value */
ctrlSapmParamsSeqConfig = [
0x20, 0x20, 23, 23, 0x0, 0x1, 0x1, 0, 0, //LPGA MIC 0 -- connect MIC
0x20, 0x20, 31, 31, 0x0, 0x1, 0x1, 0, 0, //RPGA MIC 0 -- connect MIC
0x30, 0x30, 27, 27, 0x0, 0x1, 0x1, 0, 0, //dacl to dacr mixer
0x30, 0x30, 26, 26, 0x0, 0x1, 0x1, 0, 0 //dacr to dacl mixer
0x20, 0x20, 23, 23, 0x0, 0x1, 0x1, 0, 0, // LPGA MIC 0 -- connect MIC
0x20, 0x20, 31, 31, 0x0, 0x1, 0x1, 0, 0, // RPGA MIC 0 -- connect MIC
0x30, 0x30, 27, 27, 0x0, 0x1, 0x1, 0, 0, // dacl to dacr mixer
0x30, 0x30, 26, 26, 0x0, 0x1, 0x1, 0, 0 // dacr to dacl mixer
];
/*
......@@ -526,15 +526,15 @@ ctrlParamsSeqConfig：控制功能寄存器配置组，其中item与controlsConf
sapmType,compNameIndex,reg, mask,shift,invert, kcontrolNews,kcontrolsNum
*/
sapmComponent = [
10, 0, 0x20, 0x1, 15, 1, 0, 0, //ADCL
10, 1, 0x20, 0x1, 14, 1, 0, 0, //ADCR
11, 2, 0x14, 0x1, 11, 1, 0, 0, //DACL
11, 3, 0x14, 0x1, 12, 1, 0, 0, //DACR
8, 4, 0x20, 0x1, 13, 1, 1, 1, //LPGA
8, 5, 0x20, 0x1, 12, 1, 2, 1, //RPGA
15, 6, 0, 0x1, 0, 0, 3, 1, //SPKL
15, 7, 0, 0x1, 0, 0, 4, 1, //SPKR
0, 8, 0, 0x1, 0, 0, 0, 0 //MIC
10, 0, 0x20, 0x1, 15, 1, 0, 0, // ADCL
10, 1, 0x20, 0x1, 14, 1, 0, 0, // ADCR
11, 2, 0x14, 0x1, 11, 1, 0, 0, // DACL
11, 3, 0x14, 0x1, 12, 1, 0, 0, // DACR
8, 4, 0x20, 0x1, 13, 1, 1, 1, // LPGA
8, 5, 0x20, 0x1, 12, 1, 2, 1, // RPGA
15, 6, 0, 0x1, 0, 0, 3, 1, // SPKL
15, 7, 0, 0x1, 0, 0, 4, 1, // SPKR
0, 8, 0, 0x1, 0, 0, 0, 0 // MIC
];
/* 电源管理功能配置
......@@ -624,11 +624,11 @@ SmartPA归属于Accessory驱动的一种，开发步骤类似于codec：
Accessory模块需要填充如下3个结构体：
- g_tfa9879Data ：accessory设备操作函数集，其中包含HCS文件中的配置信息，且定义与映射了accessory设备的初始化、读写寄存器的方法函数。
- g_tfa9879Data：accessory设备操作函数集，其中包含HCS文件中的配置信息，且定义与映射了accessory设备的初始化、读写寄存器的方法函数。
- g_tfa9879DaiDeviceOps ：accessory设备DAI的数据集，其中定义与映射了accessory设备DAI的操作集。
- g_tfa9879DaiDeviceOps：accessory设备DAI的数据集，其中定义与映射了accessory设备DAI的操作集。
- g_tfa9879DaiData ：accessory设备DAI的数据集，其中定义与映射了accessory设备的数据访问接口的驱动名、初始化和操作集。
- g_tfa9879DaiData：accessory设备DAI的数据集，其中定义与映射了accessory设备的数据访问接口的驱动名、初始化和操作集。
```c
struct AccessoryData g_tfa9879Data = {
......@@ -850,13 +850,13 @@ struct AudioDmaOps g_dmaDeviceOps = {
.DmaPrep = Hi3516DmaPrep, // dma准备函数接口
.DmaSubmit = Hi3516DmaSubmit, // dma submit函数接口
.DmaPending = Hi3516DmaPending, // dma pending函数接口
.DmaPause = Hi3516DmaPause, // dma 暂停、停止函数接口
.DmaResume = Hi3516DmaResume, // dma 恢复函数接口
.DmaPause = Hi3516DmaPause, // dma暂停、停止函数接口
.DmaResume = Hi3516DmaResume, // dma恢复函数接口
.DmaPointer = Hi3516DmaPointer, // dma获取当前播放或录音位置函数接口
};
struct PlatformData g_platformData = {
.PlatformInit = AudioDmaDeviceInit, //dma设备初始化接口
.PlatformInit = AudioDmaDeviceInit, // dma设备初始化接口
.ops = &g_dmaDeviceOps,
};
```
......@@ -904,7 +904,7 @@ int32_t Hi3516DmaPointer(struct PlatformData *data, uint32_t *pointer);
- 填充g_platformDriverEntry结构体
- moduleName与device_info.hcs中的moduleName匹配
- 实现Bind、Init、Release函数指针。
- 实现Bind、Init、Release函数指针
drivers/peripheral/audio/chipsets/hi3516dv300/soc/src/hi3516_dma_adapter.c
......@@ -961,9 +961,9 @@ Dai驱动开发主要包含如下几个重要步骤：
Dai模块需要填充如下2个结构体：
- g_daiData ：dai设备私有配置，其中包含dai设备的初始化、读写寄存器、操作函数。
- g_daiData：dai设备私有配置，其中包含dai设备的初始化、读写寄存器、操作函数。
- g_daiDeviceOps ：dai设备操作函数集，包含了dai的参数设置、触发、启动。
- g_daiDeviceOps：dai设备操作函数集，包含了dai的参数设置、触发、启动。
```c
struct AudioDaiOps g_daiDeviceOps = {
......@@ -1196,9 +1196,9 @@ $(KHDF_AUDIO_HI3516DV300_DIR)/soc/src/hi3516_dma_adapter.c
│   │   └── hi3516_dma_ops.h
│   ├── src
│   │   ├── hi3516_aiao_impl.c
│   │   ├── hi3516_dai_adapter.c //dai驱动入口
│   │   ├── hi3516_dai_adapter.c // dai驱动入口
│   │   ├── hi3516_dai_ops.c
│   │   ├── hi3516_dma_adapter.c //dma驱动入口
│   │   ├── hi3516_dma_adapter.c // dma驱动入口
│   │   └── hi3516_dma_ops.c
│   └── test
│   └── unittest
......@@ -1265,7 +1265,7 @@ HAL（Hardware Abstraction Layer）的核心功能说明如下:
4. 调用创建好的播放类中挂载的方法调用render->control.Start()、render->RenderFrame()进行下发开始命令，音频数据循环下发。
5. 播放过程中可调用其他控制命令对播放业务进行控制操作，例如调节音量、暂停、静音等render->control.Pause()、 render->control.Resume()、 render->volume.SetVolume()。
5. 播放过程中可调用其他控制命令对播放业务进行控制操作，例如调节音量、暂停、静音等render->control.Pause()、render->control.Resume()、render->volume.SetVolume()。
6. 播放业务完成后，下发停止命令、销毁播放类、卸载声卡。
......@@ -1334,23 +1334,23 @@ static void *hal_main()
/* 根据匹配到的声卡信息进行加载声卡 */
struct AudioAdapter *adapter = NULL;
struct AudioAdapterDescriptor *desc = &descs[index]; // 根据匹配到的声卡信息获取对应设备
manager->LoadAdapter(manager, desc, &adapter); //加载声卡，获取声卡方法实例
manager->LoadAdapter(manager, desc, &adapter); // 加载声卡，获取声卡方法实例
/* 创建播放类 */
struct AudioRender *render;
struct AudioDeviceDescriptor devDesc;
struct AudioSampleAttributes attrs;
InitDevDesc(&devDesc, renderPort.portId); //初始化设置设备参数
InitDevDesc(&devDesc, renderPort.portId); // 初始化设置设备参数
WavHeadAnalysis(g_file, &attrs); // 解析音频文件设置Attributes
adapter->CreateRender(adapter, &devDesc, &attrs, &render);
/* 下发音频数播放 */
render->control.Start((AudioHandle)render); // 下发控制命令start，准备动作
pthread_create(&g_tids, NULL, (void *)(&FrameStart), &g_str); // 起线程进行播放
pthread_create(&g_tids, NULL, (void *)(&FrameStart), &g_str); // 拉起线程进行播放
/* 控制命令 */
render->control.Pause((AudioHandle)render); // 下发进行暂停操作
render->control.Resume((AudioHandle)render); // 恢复操作
render->control.Pause((AudioHandle)render); // 下发暂停操作
render->control.Resume((AudioHandle)render); // 下发恢复操作
render->volume.SetVolume((AudioHandle)render, 0.5); // 设置音量
/* 停止播放，销毁播放类 */
......
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