Linux音頻子系統 - ALSA ASoC

• 瞭解ASoC

1.概述

  ASoC是Alsa System on Chip的縮寫，用於實現那些集成了聲音控制器 的CPU，像移動設備中的arm/mips/atom等。它的設計目標如下：

• 解耦codec. codec的驅動不依賴具體的平臺。
• 簡單易用的I2S/PCM配置接口。讓soc和codec的配置相匹配。
• 動態的電源管理DAPM。實現對用戶空間透明的電源管理，各個widget按需供電，實現功耗最小化。
• 消除pop音。控制各個widget上下電的順序消除pop音。
• 添加平臺相關的控制。如earphone, speaker。

2.ASOC架構

  ASOC將soc_snd_card邏輯上分爲codec/platform/machine三個組件。

• Codec ：用於實現平臺無關的功能，如寄存器讀寫接口，音頻接口，各widgets的控制接口和DAPM的實現等。
• Platform： 用於實現平臺相關的DMA驅動和音頻接口等。
• Machine. 用於描述設備組件信息和特定的控制如耳機/外放等。

ASOC的架構如下圖：

  ASoC對於Alsa來說，就是分別註冊PCM/CONTROL類型的snd_device設備，並實現相應的操作方法集。圖中DAI是數字音頻接口，用於配置音頻數據格式等。

• Codec驅動向ASoC註冊snd_soc_codec和snd_soc_dai設備。
• Platform驅動向ASoC註冊snd_soc_platform和snd_soc_dai設備。
• Machine驅動通過snd_soc_dai_link綁定codec/dai/platform.

  Widget是各個組件內部的小單元。處在活動通路上電，不在活動通路下電。ASoC的DAPM 正是通過控制這些Widget的上下電達到動態電源管理的效果。

• path描述與其它widget的連接關係。
• event用於通知該widget的上下電狀態。
• power指示當前的上電狀態。
• control實現空間用戶接口用於控制widget的音量/通路切換等。

  對驅動開者來說，就可以很好的解耦了：

• codec驅動的開發者，實現codec的IO讀寫方法，描述DAI支持的數據格式/操作方法和Widget的連接關係就可以了;
• soc芯片的驅動開發者，Platform實現snd_pcm的操作方法集和DAI的配置如操作 DMA，I2S/AC97/PCM的設定等;
• 板級的開發者，描述Machine上codec與platform之間的總線連接， earphone/Speaker的佈線情況就可以了。

2.1.struct snd_soc_card

struct snd_soc_card {
    const char *name;
    const char *long_name;
    const char *driver_name;
    struct device *dev;
    struct snd_card *snd_card;--------------------card結構體，最終是要註冊card
    struct module *owner;

    struct list_head list;
    struct mutex mutex;
    struct mutex dapm_mutex;

    bool instantiated;

    int (*probe)(struct snd_soc_card *card);
    int (*late_probe)(struct snd_soc_card *card);
    int (*remove)(struct snd_soc_card *card);

    /* the pre and post PM functions are used to do any PM work before and
     * after the codec and DAI's do any PM work. */
    int (*suspend_pre)(struct snd_soc_card *card);
    int (*suspend_post)(struct snd_soc_card *card);
    int (*resume_pre)(struct snd_soc_card *card);
    int (*resume_post)(struct snd_soc_card *card);

    /* callbacks */
    int (*set_bias_level)(struct snd_soc_card *,
                  struct snd_soc_dapm_context *dapm,
                  enum snd_soc_bias_level level);
    int (*set_bias_level_post)(struct snd_soc_card *,
                   struct snd_soc_dapm_context *dapm,
                   enum snd_soc_bias_level level);

    long pmdown_time;

    /* CPU <--> Codec DAI links  */----------------附屬部件鏈接表
    struct snd_soc_dai_link *dai_link;
    int num_links;
    struct snd_soc_pcm_runtime *rtd;
    int num_rtd;

    /* optional codec specific configuration */
    struct snd_soc_codec_conf *codec_conf;
    int num_configs;

    /*
     * optional auxiliary devices such as amplifiers or codecs with DAI
     * link unused
     */
    struct snd_soc_aux_dev *aux_dev;
    int num_aux_devs;
    struct snd_soc_pcm_runtime *rtd_aux;
    int num_aux_rtd;

    const struct snd_kcontrol_new *controls;
    int num_controls;

    /*
     * Card-specific routes and widgets.----------------------DAPM內容
     */
    const struct snd_soc_dapm_widget *dapm_widgets;
    int num_dapm_widgets;
    const struct snd_soc_dapm_route *dapm_routes;
    int num_dapm_routes;
    bool fully_routed;

    struct work_struct deferred_resume_work;

    /* lists of probed devices belonging to this card */--------附屬部件鏈表
    struct list_head codec_dev_list;
    struct list_head platform_dev_list;
    struct list_head dai_dev_list;

    struct list_head widgets;
    struct list_head paths;
    struct list_head dapm_list;
    struct list_head dapm_dirty;

    /* Generic DAPM context for the card */---------------DAPM內容
    struct snd_soc_dapm_context dapm;
    struct snd_soc_dapm_stats dapm_stats;

#ifdef CONFIG_DEBUG_FS
    struct dentry *debugfs_card_root;
    struct dentry *debugfs_pop_time;
#endif
    u32 pop_time;

    void *drvdata;
};

2.2.card註冊

聲卡註冊函數：

int snd_soc_register_card(struct snd_soc_card *card);

註冊流程如下：

• A：綁定系統中相關的platform/cedec
• B：聲卡對象的創建
• C：聲卡註冊
• control：這是control相關的一些初始化函數