I2S注意事项

I2S注意事项,第1张

关于I2S, wikipedia 上介绍的比较全面。这里记录一些容易出错的点。

以Linux/Android主板而言,I2S是ASoC中的CPU Platform驱动。一般情况下需要同时搭上Codec和Machine驱动才能够启用。启用后会在/proc/asound/cards中查看到多出一个声卡。(如果硬件上I2S确实没有连接Codec,那么一般CPU厂家内核中会有 Plublic Machine 的Machine驱动来保证单独的I2S也可以被使用起来)

以Allwinner H3的I2S0为例,由于板子I2S0没有连接Codec,需要按照以下配置启用该I2S:

其中 SoC daudio0 tdm interface for SUNXI chips 为ASoC中的CPU Platform驱动, Daudio0 Public Machine for SUNXI chips 为ASoC中的 Machine + 虚拟Codec驱动。

对于Allwinner的平台而言还要确定sys_config.fex中的相应配置有没有选中,相应的GPIO有无占用。

这样编译烧写系统后, cat /proc/asound/cards 可以查看到多了一个声卡。

使用I2S就是按照普通声卡的方式进行使用,比如Android下的tinyalsa都可以做简单的播放录制等等。

更多使用方法见: Android音频底层调试-基于tinyalsa 。

I2S中的一般常用的bit有16 24 32,这些I2S输出的CLK都是32个。播放16bit时,放到了前32bit的前16bit;播放32bit一般是刚好是32bit;而播放24bit时,需要把数据按照32bit传递给设备节点,也是前24bit。如果使用tinyalsa播放一个真24bit数据时,没有转换成32bit下传时播放会出现噪声。

I2S硬件输出的波形如下:

当然还有一点,一些宣称支持到32bit的,实际输出的是时候可能会按照24bit输出(当低8bit丢弃了),比如Allwinner H3。或许只是kernel驱动的问题。

<完>

录音:mic接到codec,经过adc变成数字信号,经过待续2中ac97等接口存储到cpu的fifo中,经过待续1中的dma传输存储到内存,经过待续3中alsa_lib中snd_pcm_readi接口传给录音软件,经过编码,进而形成音频文件。

放音:播放软件将音频文件解码,并通过待续3中snd_pcm_writei接口逐渐传递到和dma相关的内存,经过待续2中dma传递给cpu的fifo,再经过ac97等接口传递给dac,最后传给连接在codec上的speaker。

心得:

1.ac97数据传输颇复杂,分时复用,cpu端fifo和codec端adc/dac关系要对应好。比如,cpu端的pcm left fifo占用slot3,那么adc只有配置成slot3才能把数据传递给它,如果配置成slot6,那就传给cpu的mic in fifo了。录音单声道通常选择slot6,录音双声道通常两个adc分别选择slot3和slot4。

2.wav音频文件大小计算:要测试录音是否丢祯,就必然要计算文件大小,通常的方法是:根据录音时间,用公式:录音时间(单位s)x采样率x(采样位数/8)x通道数。比如,录音时间5秒,采样率8kHz,位数16位,通道数1,那么5x8000x(16/8)x1=80k,实际的wav文件大小稍大于80k就对了。还有一种计算文件大小的方法:通常音频系统要用dma,也会用到dma中断,可以在dma中断中打印计数,次数xdma中断周期字节就行了。

3.数据交换的大小问题:待续1中DMA传输必须和FIFO的特性匹配:若FIFO位宽是16位,深度是16,并且半满时向DMA发出请求(握手),则链表式DMA必须配置成传输位宽16位,1次突发16字节,才能保证不丢失位数和数据个数。待续2中cpu端FIFO位数要和codec端adc/dac采样位数匹配,i2s/pcm接口可以配置成一样的值,比如16位,ac97接口复杂一点,cpu端不用配置,那么采样位数是多少呢?若cpu端fifo一个声道位宽16位,codec端adc/dac位宽18位,ac97通道20位,则传输到fifo端就被截取到有效的16位,整体采样位数16位,adc/dac的性能没有充分发挥而已。待续3中snd_pcm_readi、snd_pcm_writei函数第三个参数表示读写数据的大小,单位是祯,不是字节。双声道16位格式一祯大小为4字节


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原文地址: http://outofmemory.cn/yw/8735777.html

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