2008-10-03 19:07
17.5实例1：S3C2410+UDA1341 OSS驱动17.5.1 S3C2410与UDA1341接口硬件描述如图17.7，S3C2410处理器内置了IIS总线接口，S3C2410的IIS总线时钟信号SCK与Philip公司的UDA1341的BCK连接，字段选择连接于WS引脚。UDA1341提供两个音频通道，分别用于输入和输出，对应的引脚连接：IIS总线的音频输出IISSDO对应于UDA1341的音频输入；IIS总线的音频输入IISSDI对应于UDA1341的音频输出。UDA1341的L3接口相当于一个混音器控制接口，可以用来控制输入/输出音频信号的音量大小、低音等。L3接口的引脚L3MODE、L3DATA、L3CLOCK分别连接到S3C2410的3个GPIO来控制。 图17.7 S3C2410与UDA1341 IIS接口连接Philips 公司的UDA1341支持IIS总线数据格式，采用位元流转换技术进行信号处理，完成声音信号的模数转换，具有可编程增益放大器和数字自动增益控制器，其低功耗、低电压的特点使其非常适合用于MD/CD、笔记本电脑等便携式设备。UDA1341对外提供2组音频信号输入接口，每组包括左右2个声道。图17.8 UDA1341 内部结构如图17.8所示，2组音频输入在UDA1341内部的处理存在很大差别：第一组音频信号输入后经过1个0 dB/6 dB开关后采样送入数字混音器：第二组音频信号输入后先经过可编程增益放大器（PGA），然后再进行采样，采样后的数据要再经过数字自动增益控制器（AGC）送入数字混音器。设计硬件电路时选用第二组输入音频信号，这样可以通过软件的方法实现对系统输入音量大小的调节。显然选用第二组可以通过L3总线接口控制AGC来实现。另外，选择通道2还可以通过PGA对从MIC输入的信号进行片内放大。S3C2410与UDA1341之间的IIS接口有3种工作方式：• 正常传输模式。该模式下使用IISCON寄存器对FIFO进行控制，CPU通过轮询方式访问FIFO寄存器，以完成对FIFO缓存传输或接收的处理。• DMA模式。通过设置IISFCON寄存器使IIS接口工作于这种模式。在该模式下，FIFO寄存器组的控制权掌握在DMA控制器上，当FIFO满时，由DMA控制器对FIFO中的数据进行处理。DMA模式的选择由IISCON寄存器的第4和第5位控制。• 传输/接收模式。该模式下，IIS数据线将通过双通道DMA同时接收和发送音频数据。在OSS驱动中，将使用此模式。17.5.2注册dsp和mixer接口如代码清单17.28，在UDA1341 OSS驱动的模块加载函数中，将完成如下工作：• 初始化IIS接口硬件，设置L3总线对应的GPIO。• 申请用于音频数据传输的DMA通道。• 初始化UDA1341到恰当的工作模式。• 注册dsp和mixer接口。代码清单17.28 UDA1341 OSS驱动模块加载函数1 //音频(dsp)文件操作2 static struct file_operations smdk2410_audio_fops =3 {4 llseek: smdk2410_audio_llseek,5 write: smdk2410_audio_write,6 read: smdk2410_audio_read,7 poll: smdk2410_audio_poll,8 ioctl: smdk2410_audio_ioctl,9 open: smdk2410_audio_open,10 release: smdk2410_audio_release11 };12 //混音器文件操作13 static struct file_operations smdk2410_mixer_fops =14 {15 ioctl: smdk2410_mixer_ioctl,16 open: smdk2410_mixer_open,17 release: smdk2410_mixer_release18 };1920 int __init s3c2410_uda1341_init(void) 21 { 22 unsigned long flags; 23 24 local_irq_save(flags); 25 26 /* 设置IIS接口引脚GPIO */ 27 28 set_gpio_ctrl(GPIO_L3CLOCK); // GPB 4: L3CLOCK, 输出 29 set_gpio_ctrl(GPIO_L3DATA); // GPB 3: L3DATA, 输出 30 set_gpio_ctrl(GPIO_L3MODE); // GPB 2: L3MODE, 输出 31 32 33 set_gpio_ctrl(GPIO_E3 | GPIO_PULLUP_EN | GPIO_MODE_IISSDI); //GPE 3: IISSDI34 set_gpio_ctrl(GPIO_E0 | GPIO_PULLUP_EN | GPIO_MODE_IISSDI); //GPE 0: IISLRCK35 set_gpio_ctrl(GPIO_E1 | GPIO_PULLUP_EN | GPIO_MODE_IISSCLK); //GPE 1:IISSCLK36 set_gpio_ctrl(GPIO_E2 | GPIO_PULLUP_EN | GPIO_MODE_CDCLK); //GPE 2: CDCLK 37 set_gpio_ctrl(GPIO_E4 | GPIO_PULLUP_EN | GPIO_MODE_IISSDO); //GPE 4: IISSDO38 39 local_irq_restore(flags); 40 41 init_uda1341(); 42 43 /* 输出流采样DMA通道2 */ 44 output_stream.dma_ch = DMA_CH2; 45 46 if (audio_init_dma(&output_stream, “UDA1341 out”)) 47 { 48 audio_clear_dma(&output_stream); 49 printk(KERN_WARNING AUDIO_NAME_VERBOSE “: unable to get DMA channels/n”);50 return – EBUSY; 51 } 52 /* 输入流采样DMA通道1 */ 53 input_stream.dma_ch = DMA_CH1; 54 55 if (audio_init_dma(&input_stream, “UDA1341 in”)) 56 { 57 audio_clear_dma(&input_stream); 58 printk(KERN_WARNING AUDIO_NAME_VERBOSE “: unable to get DMA channels/n”);59 return – EBUSY; 60 } 61 62 /* 注册dsp和mixer设备接口 */ 63 audio_dev_dsp = register_sound_dsp(&smdk2410_audio_fops, – 1); 64 audio_dev_mixer = register_sound_mixer(&smdk2410_mixer_fops, – 1); 65 66 printk(AUDIO_NAME_VERBOSE ” initialized/n”); 67 68 return 0; 69 } UDA1341 OSS驱动的模块卸载函数中，将完成与模块加载函数相反的工作，如代码清单17.29。代码清单17.29 UDA1341 OSS驱动模块卸载函数1 void __exit s3c2410_uda1341_exit(void)2 {3 //注销dsp和mixer设备接口4 unregister_sound_dsp(audio_dev_dsp);5 unregister_sound_mixer(audio_dev_mixer);6 7 //注销DMA通道8 audio_clear_dma(&output_stream);9 audio_clear_dma(&input_stream); /* input */10 printk(AUDIO_NAME_VERBOSE ” unloaded/n”);11 }17.5.3 mixer接口IO控制函数UDA1341 OSS驱动的ioctl()函数处理多个mixer命令，如SOUND_MIXER_INFO、 SOUND_MIXER_READ_STEREODEVS、SOUND_MIXER_WRITE_VOLUME等，用于获得或设置音量和增益等信息，如代码清单17.30所示。代码清单17.30 UDA1341 OSS驱动ioctl()函数1 static int smdk2410_mixer_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,2 unsigned int cmd, unsigned long arg)3 {4 int ret;5 long val = 0;6 7 switch (cmd)8 {9 case SOUND_MIXER_INFO: //获得mixer信息10 {11 mixer_info info;12 strncpy(info.id, “UDA1341”, sizeof(info.id));13 strncpy(info.name, “Philips UDA1341”, sizeof(info.name));14 info.modify_counter = audio_mix_modcnt;15 return copy_to_user((void*)arg, &info, sizeof(info));16 }1718 case SOUND_OLD_MIXER_INFO:19 {20 _old_mixer_info info;21 strncpy(info.id, “UDA1341”, sizeof(info.id));22 strncpy(info.name, “Philips UDA1341”, sizeof(info.name));23 return copy_to_user((void*)arg, &info, sizeof(info));24 }2526 case SOUND_MIXER_READ_STEREODEVS://获取设备对立体声的支持27 return put_user(0, (long*)arg);2829 case SOUND_MIXER_READ_CAPS: //获取声卡能力30 val = SOUND_CAP_EXCL_INPUT;31 return put_user(val, (long*)arg);3233 case SOUND_MIXER_WRITE_VOLUME: //设置音量34 ret = get_user(val, (long*)arg);35 if (ret)36 return ret;37 uda1341_volume = 63-(((val &0xff) + 1) *63) / 100;38 uda1341_l3_address(UDA1341_REG_DATA0);39 uda1341_l3_data(uda1341_volume);40 break;4142 case SOUND_MIXER_READ_VOLUME: //获取音量43 val = ((63-uda1341_volume) *100) / 63;44 val |= val << 8;45 return put_user(val, (long*)arg);4647 case SOUND_MIXER_READ_IGAIN: //获得增益48 val = ((31-mixer_igain) *100) / 31;49 return put_user(val, (int*)arg);5051 case SOUND_MIXER_WRITE_IGAIN: //设置增益52 ret = get_user(val, (int*)arg);53 if (ret)54 return ret;55 mixer_igain = 31-(val *31 / 100);56 /* 使用mixer增益通道1 */57 uda1341_l3_address(UDA1341_REG_DATA0);58 uda1341_l3_data(EXTADDR(EXT0));59 uda1341_l3_data(EXTDATA(EXT0_CH1_GAIN(mixer_igain)));60 break;6162 default:63 DPRINTK(“mixer ioctl %u unknown/n”, cmd);64 return – ENOSYS;65 }6667 audio_mix_modcnt++;68 return 0;69 } 17.5.4 dsp接口音频数据传输OSS声卡驱动中，dsp接口的读写函数是核心中的核心，直接对应着录音和放音的流程。OSS 的读函数存在一个与普通字符设备驱动读函数不同的地方，那就是一般而言，对于普通字符设备驱动，如果用户要求读count个字节，而实际上只有 count1字节可获得（count1< count）时，它会将这count1字节拷贝给用户后即返回count1；而dsp接口的读函数会分次拷贝，如果第1次不能满足，它会等待第2次，直到 “count1 + count2 + … = count”为止再返回count。这种设计是合理的，因为OSS驱动应该负责音频数据的流量控制。代码清单17.31给出了UDA1341 OSS驱动的读函数实现。代码清单17.31 UDA1341 OSS驱动的读函数1 static ssize_t smdk2410_audio_read(struct file *file, char *buffer, size_t2 count, loff_t *ppos)3 {4 const char *buffer0 = buffer;5 audio_stream_t *s = &input_stream; //得到数据区的指针6 int chunksize, ret = 0;7 8 DPRINTK(“audio_read: count=%d/n”, count);9 10 if (ppos != &file->f_pos)11 return – ESPIPE;1213 if (!s->buffers)14 {15 int i;1617 if (audio_setup_buf(s))18 return – ENOMEM;19 //依次从缓存区读取数据20 for (i = 0; i < s->nbfrags; i++)21 {22 audio_buf_t *b = s->buf;23 down(&b->sem);24 s3c2410_dma_queue_buffer(s->dma_ch, (void*)b, b->dma_addr, s->fragsize,25 DMA_BUF_RD);26 NEXT_BUF(s, buf);27 }28 }2930 //满足用户的所有读需求31 while (count > 0)32 {33 audio_buf_t *b = s->buf;3435 if (file->f_flags &O_NONBLOCK) //非阻塞36 {37 ret = – EAGAIN;38 if (down_trylock(&b->sem))39 break;40 }41 else42 {43 ret = – ERESTARTSYS;44 if (down_interruptible(&b->sem))45 break;46 }4748 chunksize = b->size;49 //从缓存区读取数据50 if (chunksize > count)51 chunksize = count;52 DPRINTK(“read %d from %d/n”, chunksize, s->buf_idx);53 if (copy_to_user(buffer, b->start + s->fragsize – b->size, //调用拷贝函数54 chunksize))55 {56 up(&b->sem);57 return – EFAULT;58 }59 b->size -= chunksize;6061 buffer += chunksize;62 count -= chunksize; //已经给用户拷贝了一部分，count减少63 if (b->size > 0)64 {65 up(&b->sem);66 break;67 }68 //将缓存区释放69 s3c2410_dma_queue_buffer(s->dma_ch, (void*)b, b->dma_addr, s->fragsize,70 DMA_BUF_RD);7172 NEXT_BUF(s, buf);73 }7475 if ((buffer – buffer0))76 ret = buffer – buffer0;7778 return ret;79 } OSS驱动dsp接口的写函数与读函数类似，一般来说，它也应该满足用户的所有写需求后再返回，如代码清单17.32。代码清单17.32 UDA1341 OSS驱动的写函数1 static ssize_t smdk2410_audio_write(struct file *file, const char *buffer,2 size_t count, loff_t *ppos)3 {4 const char *buffer0 = buffer;5 audio_stream_t *s = &output_stream;6 int chunksize, ret = 0;7 8 DPRINTK(“audio_write : start count=%d/n”, count);9 10 switch (file->f_flags &O_ACCMODE)11 {12 case O_WRONLY: //只写13 case O_RDWR: //读写14 break;15 default: //只读不合法16 return – EPERM;17 }18 //设置DMA缓冲区19 if (!s->buffers && audio_setup_buf(s))20 return – ENOMEM;2122 count &= ~0x03;2324 while (count > 0) //直到满足用户的所有写需求25 {26 audio_buf_t *b = s->buf;27 //非阻塞访问28 if (file->f_flags &O_NONBLOCK)29 {30 ret = – EAGAIN;31 if (down_trylock(&b->sem))32 break;33 }34 else35 {36 ret = – ERESTARTSYS;37 if (down_interruptible(&b->sem))38 break;39 }40 //从用户空间拷贝音频数据41 if (audio_channels == 2)42 {43 chunksize = s->fragsize – b->size;44 if (chunksize > count)45 chunksize = count;46 DPRINTK(“write %d to %d/n”, chunksize, s->buf_idx);47 if (copy_from_user(b->start + b->size, buffer, chunksize))48 {49 up(&b->sem);50 return – EFAULT;51 }52 b->size += chunksize;53 }54 else55 {56 chunksize = (s->fragsize – b->size) >> 1;5758 if (chunksize > count)59 chunksize = count;60 DPRINTK(“write %d to %d/n”, chunksize *2, s->buf_idx);61 if (copy_from_user_mono_stereo(b->start + b->size, buffer, chunksize))62 {63 up(&b->sem);64 return – EFAULT;65 }6667 b->size += chunksize * 2;68 }6970 buffer += chunksize;71 count -= chunksize; //已经从用户拷贝了一部分，count减少72 if (b->size < s->fragsize)73 {74 up(&b->sem);75 break;76 }77 //发起DMA操作78 s3c2410_dma_queue_buffer(s->dma_ch, (void*)b, b->dma_addr, b->size,79 DMA_BUF_WR);80 b->size = 0;81 NEXT_BUF(s, buf);82 }8384 if ((buffer – buffer0))85 ret = buffer – buffer0;8687 DPRINTK(“audio_write : end count=%d/n/n”, ret);8889 return ret;90 }
不要轻言放弃，否则对不起自己
