从零写一个ALSA声卡驱动学习(6)之AC97驱动实现解析

API for AC97 Codec

ALSA 的 AC97 编解码器层是一个定义良好的层，你无需编写太多代码即可对其进行控制。只需要实现一些底层控制例程即可。AC97 编解码器的 API 定义在 <sound/ac97_codec.h> 头文件中 。

完整代码示例  ：

struct mychip {
        ....
        struct snd_ac97 *ac97;
        ....
};

static unsigned short snd_mychip_ac97_read(struct snd_ac97 *ac97,
                                           unsigned short reg)
{
        struct mychip *chip = ac97->private_data;
        ....
        /* read a register value here from the codec */
        return the_register_value;
}

static void snd_mychip_ac97_write(struct snd_ac97 *ac97,
                                 unsigned short reg, unsigned short val)
{
        struct mychip *chip = ac97->private_data;
        ....
        /* write the given register value to the codec */
}

static int snd_mychip_ac97(struct mychip *chip)
{
        struct snd_ac97_bus *bus;
        struct snd_ac97_template ac97;
        int err;
        static struct snd_ac97_bus_ops ops = {
                .write = snd_mychip_ac97_write,
                .read = snd_mychip_ac97_read,
        };

        err = snd_ac97_bus(chip->card, 0, &ops, NULL, &bus);
        if (err < 0)
                return err;
        memset(&ac97, 0, sizeof(ac97));
        ac97.private_data = chip;
        return snd_ac97_mixer(bus, &ac97, &chip->ac97);
}

AC97 构造函数

要创建一个 AC97 实例，首先需要调用 snd_ac97_bus()，并传入一个包含回调函数的 ac97_bus_ops_t 结构体：

struct snd_ac97_bus *bus;
static struct snd_ac97_bus_ops ops = {
      .write = snd_mychip_ac97_write,
      .read = snd_mychip_ac97_read,
};

snd_ac97_bus(card, 0, &ops, NULL, &pbus);

总线记录（bus record）在所有属于同一个 AC97 实例之间是共享的。

接着，调用 snd_ac97_mixer() 函数，并传入一个 struct snd_ac97_template 结构体以及上面创建的总线指针（bus pointer）：

struct snd_ac97_template ac97;
int err;

memset(&ac97, 0, sizeof(ac97));
ac97.private_data = chip;
snd_ac97_mixer(bus, &ac97, &chip->ac97);

其中，chip->ac97 是一个指向新创建的 ac97_t 实例的指针。在这个例子中，将 chip 指针设置为私有数据（private data），以便读写回调函数能够引用该 chip 实例。这个实例不一定非要保存在 chip 结构体中。但如果你需要在驱动中修改寄存器值，或者需要对 AC97 编解码器执行挂起/恢复（suspend/resume）操作，那么就需要保留这个指针，以便传递给相应的函数。

AC97 回调函数

标准的回调函数是 read 和 write。显然，它们对应于对硬件底层寄存器的读写访问功能。

read 回调函数的作用是返回指定参数中所表示寄存器的值：

static unsigned short snd_mychip_ac97_read(struct snd_ac97 *ac97,
                                           unsigned short reg)
{
        struct mychip *chip = ac97->private_data;
        ....
        return the_register_value;
}

这里，chip 可以通过 ac97->private_data 进行类型转换得到。

与此同时，write 回调函数用于设置寄存器的值：

static void snd_mychip_ac97_write(struct snd_ac97 *ac97,
                     unsigned short reg, unsigned short val)

这些回调函数与控制接口（control API）的回调函数一样，都是非原子性的。

另外还有其他几个回调函数：reset、wait 和 init。

• reset 回调函数用于对编解码器（codec）进行复位操作。如果芯片需要特殊方式的复位，可以实现这个回调函数。

• wait 回调函数用于在编解码器的标准初始化过程中添加一些等待时间。如果芯片在初始化过程中需要额外的延时，可以定义这个回调函数。

• init 回调函数用于对编解码器进行额外的初始化操作。

在驱动中更新寄存器

如果你需要从驱动中访问编解码器（codec），可以调用以下函数：

snd_ac97_write()、

snd_ac97_read()、

snd_ac97_update() 、

和snd_ac97_update_bits()。

snd_ac97_write()

snd_ac97_update()

函数都用于向指定寄存器（如 AC97_XXX）写入一个值。

它们之间的区别在于：

• snd_ac97_update() 在目标寄存器已经设置为相同的值时不会进行写操作；

• 而 snd_ac97_write() 则无论值是否相同，都会强制重写寄存器的值。

snd_ac97_write(ac97, AC97_MASTER, 0x8080);
snd_ac97_update(ac97, AC97_MASTER, 0x8080);

snd_ac97_read() 用于读取指定寄存器的值。例如：

value = snd_ac97_read(ac97, AC97_MASTER);

snd_ac97_update_bits() 用于更新指定寄存器中的某些位 ：

snd_ac97_update_bits(ac97, reg, mask, value);

此外，还有一个函数可以在编解码器支持 VRA 或 DRA 的情况下更改某个寄存器（如 AC97_PCM_FRONT_DAC_RATE）的采样率：snd_ac97_set_rate()：

snd_ac97_set_rate(ac97, AC97_PCM_FRONT_DAC_RATE, 44100);

以下寄存器可用于设置采样率：AC97_PCM_MIC_ADC_RATE、AC97_PCM_FRONT_DAC_RATE、AC97_PCM_LR_ADC_RATE 和 AC97_SPDIF。当指定 AC97_SPDIF 时，并不会真正更改寄存器的值，而是会更新相应的 IEC958 状态位。

时钟调整

在某些芯片中，编解码器的时钟不是 48000Hz，而是使用 PCI 时钟（为了节省一个晶振！）。在这种情况下，需要将 bus->clock 字段修改为相应的时钟值。例如，intel8x0 和 es1968 驱动就有各自的函数用于读取该时钟值。

Proc 文件

ALSA 的 AC97 接口会创建一个 proc 文件，例如： /proc/asound/card0/codec97#0/ac97#0-0 和 ac97#0-0+regs。 你可以通过查看这些文件，了解当前编解码器（codec）的状态以及寄存器的内容。

多个编解码器

当一张声卡上有多个编解码器（Codec）时，你需要多次调用 snd_ac97_mixer()，并将 ac97.num 设置为 1 或更大的值。

num 字段用于指定编解码器的编号。

如果你配置了多个编解码器，那么你要么为每个编解码器分别编写不同的回调函数，要么在回调函数中通过检查 ac97->num 来区分不同的编解码器。