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【工作笔记】XR872 Codec 驱动移植和应用程序实例（附芯片调试方法）

网友: 文档中心 2022-03-31 09:55:23

XR872 的 SDK 是我目前接触过那么多款 MCU 的 SDK 中，唯一一个将框架和 RTOS 结合的非常完美的 SDK 。无论是代码风格还是框架的设计，看起来都很赏心悦目，而且是源码开源。希望能有更多的机会可以在项目上应用这款芯片，便于更加深入的理解和学习它的框架设计思想，当然，如果有一段连续较长的闲暇时间，那就更好了。

官方 SDK 和 文档链接：
SDK: https://github.com/XradioTech/xradio-skylark-sdk.git
DOC: https://docs.xradiotech.com

这一篇是应用篇，主要是介绍如何移植一款新的 Codec 驱动到 xr872 SDK 中，由于框架写的简单，且又与 Linux 框架非常相似，所以很容易的可以借鉴已有的驱动来移植新的 Codec 驱动，以下的修改方法都是通过搜索 AC107 相关的关键词，来了解所需要修改的地方并实际应用。

文中最后，会给出调试芯片的经验总结，而下一篇将会介绍它的 Audio 驱动框架。

一、 参考已有的 Codec 驱动程序框架编写 Codec 驱动

以下为参考驱动程序的路径，示例源码则是根据驱动精简过后得到的框架代码，按照注释说明去实现框架里面的各个回调接口即可：

xradio-skylark-sdk\src\driver\chip\codec\ac107.c
xradio-skylark-sdk\src\driver\chip\codec\ac101.c
xradio-skylark-sdk\src\driver\chip\codec\xradio_internal_codec.c

最主要的是 struct codec_ops 和 struct codec_dai_ops 这两个回调接口组，前者是与 Codec 初始化相关，后者与 I2S 参数相关（主要是通信方式和数据传输格式等等）。

/* @文件sample_codec.c* @版本V1.0.0* @日期* @概要xr872 sample codec* @作者lmx* @注意/#include #include "audio_arch.h"#include "driver/chip/hal_i2c.h"#include "sample.h"/*功能: 配置 codec 的时钟源、频率、采样率说明: 1.时钟源和频率通过 board_config.c -> struct snd_card_board_config 配置2.采样率通过用户层的 struct pcm_config 指定3.两者在用户调用 snd_pcm_open()->HAL_SndCard_Open() 时触发此接口*/static int sample_dai_set_sysclk(Codec_Sysclk_Src sysclk_src, Codec_Pllclk_Src pllclk_src, uint32_t pll_freq_in, uint32_t sample_rate){switch(sysclk_src){case SYSCLK_SRC_OSC: // 设置晶振为系统时钟源break;case SYSCLK_SRC_MCLK:// 设置 MCLK 为系统时钟源break;case SYSCLK_SRC_BCLK:// 设置 BCLK 为系统时钟源break;case SYSCLK_SRC_PLL:// 设置 PLL 为系统时钟源break;default:// 无效的配置return HAL_INVALID;}return HAL_OK;}/*功能: 配置 codec 的主从关系、数据传输格式、时钟极性说明: 1.通过 board_config.c -> struct snd_card_board_config 配置2.如果有多颗 codec 只能配置其中一颗 Master 其它的需要为 Slave3.用户调用 snd_pcm_open()->HAL_SndCard_Open() 时触发此接口*/static int sample_dai_set_fmt(uint32_t fmt){// 配置 codec I2S 接口的主从关系switch (fmt & I2S_ROLE_MASK) {case DAIFMT_CBM_CFM:// 设置 Codec 为 I2S Master : BCLK、LRCK outputbreak;case DAIFMT_CBS_CFS:// 设置 Codec 为 I2S Slave : BCLK、LRCK outputbreak;default:return HAL_INVALID;}// 配置 I2S 的数据格式switch (fmt & I2S_FORMAT_MASK) {case DAIFMT_I2S:// 设置为 I2S 格式break;case DAIFMT_RIGHT_J:// 设置为 I2S 右对齐格式break;case DAIFMT_LEFT_J:// 设置为 I2S 左对齐格式break;case DAIFMT_DSP_A:// 设置为 PCM-A 格式break;case DAIFMT_DSP_B:// 设置为 PCM-B 格式break;default:// 格式错误return HAL_INVALID;}// 配置时钟的极性switch (fmt & I2S_POLARITY_MASK) {case DAIFMT_NB_NF: // BCLK: 正常极性 LRCLK: 正常极性break;case DAIFMT_NB_IF:// BCLK: 正常极性 LRCLK: 反相极性break;case DAIFMT_IB_NF:// BCLK: 反相极性 LRCLK: 正常极性break;case DAIFMT_IB_IF:// BCLK: 反相极性 LRCLK: 反相极性break;default:// 格式错误return HAL_INVALID;}return HAL_OK;}/*功能: 配置增益或者音量说明: 由用户通过 audio_manager_handler() 时触发此接口*/static int sample_dai_set_volume(Audio_Device device, uint16_t volume){// volume & VOLUME_SET_MASK == 1 : 设置的是 Gain, 反之设置的是 Level// volume & ~VOLUME_SET_MASK : 设置具体的值switch(device){case AUDIO_IN_DEV_AMIC:// 设置模拟麦的音量break;case AUDIO_IN_DEV_DMIC:// 设置数字买的音量break;default:// 参数无效return HAL_INVALID;}return HAL_OK;}/*功能: 设置音频路径, 有些芯片支持数字麦克风也支持模拟麦克风, 可以通过此接口进行切换说明: 由用户通过 audio_manager_handler() 时触发此接口*/static int sample_dai_set_route(Audio_Device device, Audio_Dev_State state){ES7210_DBG("--->%s\n",__FUNCTION__);// 设置为录音if(device & AUDIO_IN_DEV_ALL){switch(device){case AUDIO_IN_DEV_AMIC:break;case AUDIO_IN_DEV_DMIC:break;case AUDIO_IN_DEV_LINEIN:default:return HAL_INVALID;}}else // 设置为播放{switch(device){case AUDIO_OUT_DEV_HP:break;case AUDIO_OUT_DEV_SPK:break;default:return HAL_INVALID;}}return HAL_OK;}/*功能: 配置硬件参数: 播放或者录音, 通道数, 采样率, 数据位宽说明: 用户调用 snd_pcm_open()->HAL_SndCard_Open() 时触发此接口*/static int sample_dai_hw_params(Audio_Stream_Dir dir, struct pcm_config *pcm_cfg){// common init// set sample rate: pcm_cfg->rate // set channels // set sample resorution and slot width if(dir == PCM_OUT){// TX enable, Globle enable }else{// RX enable, Globle enable}return HAL_OK;}/*功能: 释放硬件参数说明: 用户调用 snd_pcm_close()->HAL_SndCard_Close() 时触发此接口*/static int sample_dai_hw_free(Audio_Stream_Dir dir){ES7210_DBG("--->%s\n",__FUNCTION__);// globle disable // soft reset return HAL_OK;}/*功能: 控制指令说明: 1.CODEC_IOCTL_PCM_READ\CODEC_IOCTL_PCM_WRITE 作为读写音频数据的补充接口,  有些 Codec 不需走外部 I2S 接口, 如 SOC 内部 codec 是通过 SOC 内部总线传输数据,  因此可以在这里实现音频数据的读取和写入功能, 设置 XRADIO_PLATFORM_NULL 即可不,  需要平台的接口读写音频数据, 就能被 snd_pcm_read()\snd_pcm_write() 触发回调.2.CODEC_IOCTL_HW_CONFIG\CODEC_IOCTL_SW_CONFIG 作为配置的补充接口,满足差异需求,  通过 audio_maneger_ioctl() 接口触发此接口.*/static int sample_codec_ioctl(uint32_t cmd, uint32_t cmd_param[], uint32_t cmd_param_len){switch(cmd){case CODEC_IOCTL_HW_CONFIG:// 硬件配置break;case CODEC_IOCTL_SW_CONFIG:// 软件配置break;case CODEC_IOCTL_PCM_READ:// 读取音频数据break;case CODEC_IOCTL_PCM_WRITE:// 写入音频数据break;default:return HAL_INVALID;}return HAL_OK;}/*功能: 用于读取指定寄存器的值说明: 1. 用户调用 audio_manager_reg_read() 时触发此接口2. 主要是用于控制台命令读取寄存器*/static int sample_codec_reg_read(uint32_t reg){return 0x00;}/*功能: 用于写入指定的值到指定寄存器说明: 1. 用户调用 audio_manager_reg_write() 时触发此接口2. 主要是用于控制台命令写入寄存器*/static int sample_codec_reg_write(uint32_t reg, uint32_t val){return HAL_OK;}/*功能: 打开 codec 说明: 设置完所有配置之后, 会由 snd_pcm_open() 触发, 在这个位置可以启动 codec 工作*/static int sample_codec_open(Audio_Stream_Dir dir){return HAL_OK;}/*功能: 关闭 codec 说明: 当用于调用 snd_pcm_close() 触发, 在这个位置可以停止 codec 工作*/static int sample_codec_close(Audio_Stream_Dir dir){return HAL_OK;}/*功能: 初始化 codec 说明: 当加载驱动程序是会被 HAL_SndCard_Register() 调用*/static int sample_codec_init(void){ES7210_DBG("--->%s\n",__FUNCTION__);return HAL_OK;}/*功能: 释放 codec说明: 当卸载驱动程序是会被 HAL_SndCard_Unregister() 调用*/static void sample_codec_deinit(void){ES7210_DBG("--->%s\n",__FUNCTION__);}// SOC 的数字接口(I2S)相关的回调, 配置信息需要双方一致static const struct codec_dai_ops sample_codec_dai_ops = {.set_sysclk = sample_dai_set_sysclk,.set_fmt    = sample_dai_set_fmt,.set_volume = sample_dai_set_volume,.set_route  = sample_dai_set_route,.hw_params  = sample_dai_hw_params,.hw_free    = sample_dai_hw_free,};// codec 相关的回调接口static const struct codec_ops sample_codec_ops = {.open= sample_codec_open,.close= sample_codec_close,.reg_read= sample_codec_reg_read,.reg_write= sample_codec_reg_write,.ioctl= sample_codec_ioctl,};// codec 驱动程序接口static struct codec_driver sample_codec_drv = {.name= ES7210_CODEC_NAME,// codec 名称.codec_attr = XRADIO_CODEC_ES7210,// 用于标识 codec , 便于与 I2S 关联.init= sample_codec_init,// 驱动加载时的初始化接口.deinit= sample_codec_deinit,// 驱动卸载时的释放接口.dai_ops  = &sample_codec_dai_ops,// 配置数字接口时的回调接口(主要作用是保证数字接口和Codec的配置保持一致).codec_ops = &sample_codec_ops,// 配置 codec 时的回调接口};/*功能: 注册 codec 说明: 由 board.c board_soundcard_init()->hal_codec.c HAL_SndCard_CodecRegisterSample1()->sample_codec_register 调用*/HAL_Status sample_codec_register(void){// 配置 I2C 总线// 通过 I2C 寻找芯片, 读取芯片 ID 确认// 调用下面的代码将此 codec 挂接在 hal_snd_codec_list 链表list_add(&sample_codec_drv.node, &hal_snd_codec_list);return HAL_OK;}/*功能: 注册 codec 说明: 由 board.c board_soundcard_deinit()->hal_codec.c HAL_SndCard_CodecUnregisterSample1()->sample_codec_unregister 调用*/HAL_Status sample_codec_unregister(void){struct codec_driver *codec_drv_ptr;// 先检查该 codec 是否在链表内if(list_empty(&hal_snd_codec_list)){return HAL_OK;}// 从 hal_snd_codec_list 移除此 codeclist_for_each_entry(codec_drv_ptr, &hal_snd_codec_list, node){if(codec_drv_ptr == &sample_codec_drv){list_del(&sample_codec_drv.node);break;}}return HAL_OK;}

二、将驱动程序添加到 SDK 中

audio_arch.h 和 hal_snd_card.h 主要是增加支持新的 sample 声卡注册和卸载接口

--- xradio-skylark-sdk\src\driver\chip\codec\audio_arch.h2021-03-17 09:47:37.000000000 +0800+++ xradio-skylark-sdk\src\driver\chip\codec\audio_arch.h2021-03-16 14:08:17.000000000 +0800@@ -175,12 +175,15 @@ HAL_Status ac107_pdm_set_volume_level(Audio_Device device, uint16_t volume); HAL_Status ac107_pdm_set_volume_gain(Audio_Device device, uint16_t volume);  HAL_Status ac101_codec_register(void); HAL_Status ac101_codec_unregister(void); +HAL_Status sample_codec_register(void);+HAL_Status sample_codec_unregister(void);+ HAL_Status xradio_i2s_register(void); HAL_Status xradio_i2s_unregister(void);   /*/ 
--- xradio-skylark-sdk\include\driver\chip\hal_snd_card.h2021-03-17 09:46:58.000000000 +0800+++ xradio-skylark-sdk\include\driver\chip\hal_snd_card.h2021-03-16 14:06:03.000000000 +0800@@ -47,12 +47,13 @@  /* Codec name */ #define XRADIO_CODEC_NULL_NAME"xradio_codec_null" #define XRADIO_INTERNAL_CODEC_NAME"xradio_internal_codec" #define AC107_CODEC_NAME"ac107_codec" #define AC101_CODEC_NAME"ac101_codec"+#define SAMPLE_CODEC_NAME"sample_codec"  /* Platform name */ #define XRADIO_PLATFORM_I2S_NAME"xradio_platform_i2s"  /* Snd card suffix name */ #define SND_CARD_SUFFIX"_sound_card"@@ -144,12 +145,13 @@ /* codec driver select */ typedef enum { XRADIO_CODEC_NULL, XRADIO_CODEC_INTERNAL, XRADIO_CODEC_AC107, XRADIO_CODEC_AC101,+XRADIO_CODEC_SAMPLE, }Codec_Attr;  /* platform driver select */ typedef enum { XRADIO_PLATFORM_NULL, XRADIO_PLATFORM_I2S,@@ -159,13 +161,14 @@ /* Sound Card number */ typedef enum { SND_CARD_0, SND_CARD_1, SND_CARD_2, SND_CARD_3,-SND_CARD_MAX = SND_CARD_3,+SND_CARD_4,+SND_CARD_MAX = SND_CARD_4, }Snd_Card_Num;   /* Volume set flag */ #define VOLUME_SET_LEVEL(0x0000) #define VOLUME_SET_GAIN(0x8000)@@ -427,12 +430,14 @@ HAL_Status HAL_SndCard_CodecRegisterInternal(void); HAL_Status HAL_SndCard_CodecUnregisterInternal(void); HAL_Status HAL_SndCard_CodecRegisterAc107(void); HAL_Status HAL_SndCard_CodecUnregisterAc107(void); HAL_Status HAL_SndCard_CodecRegisterAc101(void); HAL_Status HAL_SndCard_CodecUnregisterAc101(void);+HAL_Status HAL_SndCard_CodecRegisterSample(void);+HAL_Status HAL_SndCard_CodecUnregisterSample(void); HAL_Status HAL_SndCard_PlatformRegisterI2S(void); HAL_Status HAL_SndCard_PlatformUnregisterI2S(void);  HAL_Status HAL_SndCard_Open(Snd_Card_Num card_num, Audio_Stream_Dir stream_dir, struct pcm_config *pcm_cfg); HAL_Status HAL_SndCard_Close(Snd_Card_Num card_num, Audio_Stream_Dir stream_dir); HAL_Status HAL_SndCard_SetVolume(Snd_Card_Num card_num, Audio_Device dev, uint16_t volume); --- xradio-skylark-sdk\src\driver\chip\hal_snd_card.c2021-03-17 09:47:02.000000000 +0800+++ xradio-skylark-sdk\src\driver\chip\hal_snd_card.c2021-03-16 20:25:11.000000000 +0800@@ -891,17 +891,27 @@  HAL_Status HAL_SndCard_CodecUnregisterAc101(void) { return ac101_codec_unregister(); } +HAL_Status HAL_SndCard_CodecRegisterSample(void)+{+return sample_codec_register();+}++HAL_Status HAL_SndCard_CodecUnregisterSample(void)+{+return sample_codec_unregister();+}+ HAL_Status HAL_SndCard_PlatformRegisterI2S(void) { return xradio_i2s_register(); }  HAL_Status HAL_SndCard_PlatformUnregisterI2S(void) { return xradio_i2s_unregister(); }

board.c 主要是根据 PRJCONF_SAMPLE_SOUNDCARD_EN 开关来决定是否将新的 sample 声卡注册到系统中（通过上面新增的接口来注册和释放）。

--- xradio-skylark-sdk\project\common\board\board.c2021-03-17 09:46:53.000000000 +0800+++ xradio-skylark-sdk\project\common\board\board.c2021-03-16 14:06:19.000000000 +0800@@ -80,13 +80,15 @@ HAL_SndCard_CodecRegisterAc107(); #endif #if PRJCONF_AC101_SOUNDCARD_EN HAL_SndCard_CodecRegisterAc101(); #endif //Add other codec register here-+#if PRJCONF_SAMPLE_SOUNDCARD_EN+HAL_SndCard_CodecRegisterSample();+#endif /* Platform register */ #if PRJCONF_PLATFORM_I2S_EN HAL_SndCard_PlatformRegisterI2S(); #endif //Add other platform register here @@ -115,13 +117,15 @@ HAL_SndCard_CodecUnregisterAc107(); #endif #if PRJCONF_AC101_SOUNDCARD_EN HAL_SndCard_CodecUnregisterAc101(); #endif //Add other codec unregister here-+#if PRJCONF_SAMPLE_SOUNDCARD_EN+HAL_SndCard_CodecUnregisterSample();+#endif return HAL_OK; } #endif  /* mmc card */ #if PRJCONF_MMC_EN

prj_conf_opt.h 是所有工程的公共配置文件，外置的 Codec 芯片基本是需要通过 I2S 进行音频数据传输，因此这里需要增加 PRJCONF_SAMPLE_SOUNDCARD_EN 开关判断，如果该宏在用户工程中被打开了，就将关联的 I2S 平台驱动的宏开关 PRJCONF_PLATFORM_I2S_EN 也同时打开，该宏打开之后，就会在 board.c 中将 I2S 平台驱动也注册到系统中。

也可以不必修改这里，是否要使用 I2S 平台驱动，可以在应用程序的 prj_config.h 中手动将 PRJCONF_PLATFORM_I2S_EN 打开，即可将使用 I2S 平台驱动。

--- xradio-skylark-sdk\project\common\prj_conf_opt.h2021-03-17 09:46:53.000000000 +0800+++ xradio-skylark-sdk\project\common\prj_conf_opt.h2021-03-16 14:06:26.000000000 +0800@@ -222,13 +222,13 @@  /* swd enable/disable */ #ifndef PRJCONF_SWD_EN #define PRJCONF_SWD_EN    0 #endif -#if PRJCONF_AC107_SOUNDCARD_EN || PRJCONF_AC101_SOUNDCARD_EN || PRJCONF_I2S_NULL_SOUNDCARD_EN+#if PRJCONF_AC107_SOUNDCARD_EN || PRJCONF_AC101_SOUNDCARD_EN || PRJCONF_SAMPLE_SOUNDCARD_EN || PRJCONF_I2S_NULL_SOUNDCARD_EN #define PRJCONF_PLATFORM_I2S_EN1 #else #define PRJCONF_PLATFORM_I2S_EN0 #endif

三、在应用程序中启用该声卡

启用 PRJCONF_SAMPLE_SOUNDCARD_EN 开关，即可完成 sample 声卡的接入，同时启用 PRJCONF_MMC_EN 开关，便于将录音的数据保存到 TF 卡中。

--- xradio-skylark-sdk\project\zhc_application\zhc_answer_demo\prj_config.h2021-03-17 09:47:37.000000000 +0800+++ xradio-skylark-sdk\project\zhc_application\zhc_answer_demo\prj_config.h2021-03-16 14:08:07.000000000 +0800@@ -107,22 +107,25 @@ #define PRJCONF_CE_EN     1  /* spi enable/disable */ #define PRJCONF_SPI_EN    0  /* mmc enable/disable */-#define PRJCONF_MMC_EN    0+#define PRJCONF_MMC_EN    1  /* mmc detect mode */ #define PRJCONF_MMC_DETECT_MODE  CARD_ALWAYS_PRESENT  /* Xradio internal codec sound card enable/disable */ #define PRJCONF_INTERNAL_SOUNDCARD_EN0  /* AC107 sound card enable/disable */ #define PRJCONF_AC107_SOUNDCARD_EN0++/* SAMPLE sound card enable/disable */+#define PRJCONF_SAMPLE_SOUNDCARD_EN1  /*  * project service feature  */  /* console enable/disable */

board_config.c 这里的修改主要是关联 Codec 驱动 和 platform 驱动 ，即指明哪一个 Codec 芯片和哪一个 I2S 接口使用什么数据格式，以及主从关系进行音频数据传输。 

--- xradio-skylark-sdk\project\zhc_application\zhc_answer_demo\board_t1\board_config.c2021-03-17 09:47:37.000000000 +0800+++ xradio-skylark-sdk\project\zhc_application\zhc_answer_demo\board_t1\board_config.c2021-03-16 14:38:42.000000000 +0800@@ -322,12 +322,28 @@ .codec_pllclk_src = 0, .codec_pll_freq_in = 0, .i2s_fmt = DAIFMT_CBS_CFS | DAIFMT_I2S | DAIFMT_NB_NF, }; #endif +#if PRJCONF_SAMPLE_SOUNDCARD_EN+__xip_rodata const static struct snd_card_board_config sample_codec_snd_card = {+.card_num = SND_CARD_4,+.card_name = HAL_SND_CARD_NAME(SAMPLE_CODEC_NAME, SND_CARD_SUFFIX),+.codec_link = XRADIO_CODEC_SAMPLE,+.platform_link = XRADIO_PLATFORM_I2S,++.pa_switch_ctl = NULL,++.codec_sysclk_src = SYSCLK_SRC_MCLK,+.codec_pllclk_src = 0,+.codec_pll_freq_in = 0,+.i2s_fmt = DAIFMT_CBS_CFS | DAIFMT_I2S | DAIFMT_NB_NF,+};+#endif+ #if PRJCONF_I2S_NULL_SOUNDCARD_EN __xip_rodata const static struct snd_card_board_config xradio_i2s_null_snd_card = { .card_num = SND_CARD_3, .card_name = HAL_SND_CARD_NAME(XRADIO_CODEC_NULL_NAME, SND_CARD_SUFFIX), .codec_link = XRADIO_CODEC_NULL, .platform_link = XRADIO_PLATFORM_I2S,@@ -349,12 +365,16 @@ #if PRJCONF_AC107_SOUNDCARD_EN &ac107_codec_snd_card, #endif  #if PRJCONF_AC101_SOUNDCARD_EN &ac101_codec_snd_card,#endif++#if PRJCONF_SAMPLE_SOUNDCARD_EN+&sample_codec_snd_card,+#endif  #if PRJCONF_I2S_NULL_SOUNDCARD_EN &xradio_i2s_null_snd_card, #endif };

四、应用程序实例

参考：xradio-skylark-sdk\project\example\audio_record\main.c

/* * Copyright (C) 2017 XRADIO TECHNOLOGY CO., LTD. All rights reserved. * *  Redistribution and use in source and binary forms, with or without *  modification, are permitted provided that the following conditions *  are met: *    1. Redistributions of source code must retain the above copyright *notice, this list of conditions and the following disclaimer. *    2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright *notice, this list of conditions and the following disclaimer in the *documentation and/or other materials provided with the *distribution. *    3. Neither the name of XRADIO TECHNOLOGY CO., LTD. nor the names of *its contributors may be used to endorse or promote products derived *from this software without specific prior written permission. * *  THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS *  "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT *  LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR *  A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT *  OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, *  SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT *  LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, *  DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY *  THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT *  (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE *  OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE. */#include #include #include "common/framework/platform_init.h"#include "kernel/os/os_time.h"#include "fs/fatfs/ff.h"#include "common/framework/fs_ctrl.h"#include "audio/pcm/audio_pcm.h"#include "audio/manager/audio_manager.h"#define SAVE_RECORD_DATA_DURATION_MS   15000static void audio_driver_record(void){int ret;FIL file;void *data;unsigned int len;unsigned int writeLen;struct pcm_config config;unsigned int tick;unsigned int startTime;unsigned int nowTime;f_unlink("record/audio.pcm");f_open(&file, "record/audio.pcm", FA_CREATE_ALWAYS | FA_READ | FA_WRITE);config.channels = 1;config.format = PCM_FORMAT_S16_LE;config.period_count = 2;config.period_size = 1024;config.rate = 8000;ret = snd_pcm_open(SND_CARD_4, PCM_IN, &config);if (ret) {printf("snd_pcm_open fail.\n");goto err;}len = config.channels * config.period_count * config.period_size;data = malloc(len);if (data == NULL) {goto err1;}tick = OS_GetTicks();startTime = OS_TicksToMSecs(tick);printf("===start record pcm by audio driver, last for %dms===\n", SAVE_RECORD_DATA_DURATION_MS);while (1) {ret = snd_pcm_read(SND_CARD_4, data, len);if (ret != len) {printf("snd_pcm_read fail.\n");}f_write(&file, data, len, &writeLen);tick = OS_GetTicks();nowTime = OS_TicksToMSecs(tick);if ((nowTime - startTime) > SAVE_RECORD_DATA_DURATION_MS) {break;}}printf("record pcm over.\n");free(data);err1:snd_pcm_close(SND_CARD_4, PCM_IN);err:f_close(&file);return;}int main(void){platform_init();if (fs_ctrl_mount(FS_MNT_DEV_TYPE_SDCARD, 0) != 0) {printf("mount fail\n");return -1;}printf("audio record start.\n");/* set record volume */audio_manager_handler(SND_CARD_4, AUDIO_MANAGER_SET_VOLUME_LEVEL, AUDIO_IN_DEV_AMIC, 3);printf("start to use audio driver to record pcm\n");audio_driver_record();printf("audio record over.\n");return 0;}

五、调试 Codec 芯片的方法

一、准备资料

  1. 芯片规格书和芯片数据手册
  2. 芯片的硬件参考设计原理图
  3. 芯片的参考驱动代码，不限平台

二、电路确认

  1. 确认基本的硬件电路连接是否正确（参考芯片的参考设计原理图）
  2. 确认供电和复位是否需要控制，确保供电电压和上电时序正常（如果有时序要求的话）

三、控制通讯

  1. 确认 I2C 芯片地址，通常 I2C 器件都可以通过相关引脚拉高拉低来配置 I2C 地址，所以需要阅读芯片规格书和结合实际电路设计确认。
  2. 确认 I2C 通讯波形，通过示波器观察 I2C 波形的幅度（可能低电平不够低或者高电平不够高）、形状（可能会出现类似三角波的情况）是否正常，可以通过调整上拉电阻改善。
  3. 确认 I2C 初始化正常，如读取芯片 ID，或通过逻辑分析仪抓取 I2C 的读写数据，对比初始化代码，确认初始化的寄存器和值符合芯片要求。（通常较为完善的I2C控制器驱动程序，在I2C通信异常时都会有相关打印信息输出）

四、数据通信

  1. 确认数据传输格式和主从关系，确保 Codec 芯片和 SOC 的 I2S 保持一致。
  2. 测量 MCLK（若需要）、LRCLK、BCLK 时钟频率、占空比是否正确，波形是否正常。(例如 I2S 和 TDM 的时序波形不一样)
  3. 播放测试，可以通过播放指定的音频文件，与逻辑分析仪中抓取 I2S 的数据对比，如果完全一致则认为通讯正常。
  4. 录音测试，确认 Codec 芯片是否支持输出固定数据，如果不支持可以通过电脑的 3.5 mm 接口替代麦克风（AMIC），将所录的音频文件和音源文件通过 Adobe Audition 对比频谱确认。

五、音频质量

  1. 播放测试，播放 1KHz 和扫频信号，在 Codec 的输出端（功放前）使用示波器测量，与播放的频率对比进行确认是否一致。
  2. 录音测试，在安静的环境下进行录音，以及在安静环境下播放扫频信号，通过 Adobe Audition 分析频谱确认前者底噪是否干净和后者谐波是否严重。
  3. 录音时延测试，通过录音外部喇叭长时间播放有间歇性声音的音频（如 10 小时音频文件），完成后对比音源文件，观察所录的音频在最后几分钟的间歇性声音相差多少。

六、功耗确认

    主要是关注 Codec 停止工作的时候，该芯片工作电流会有多少，是否和芯片规格书相符，是否符合项目需求。

    不符合的话，需要检查驱动，是否有按照要求设置某些寄存器或控制某些GPIO电平状态。

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