【开源】嵌入式Linux（IMX6U）应用层综合项目（4）--音乐播放器APP

1.简介

此文章并不是教程，只能当作笔者的学习分享，只会做一些简单的介绍，其他的各位结合着代码和运行现象自己分析吧，相信通过函数名和注释，基本上是不难看懂代码的，其中涉及到的一些技术栈，也请各位学习到的时候多查阅资料。

本篇的内容为嵌入式Linux应用层的一个综合性比较强的项目，结尾会将源码放在网盘中开源出来，笔者能力有限，只是简单的把功能实现了，代码开源供大家一起交流学习，有什么好的建议，请各位一定不吝赐教！！！

1.1功能介绍

项目包括了四个app：

1.云平台的调试窗口，用于查看订阅主题所下发的数据，另一个为输入Json格式的数据来控制STM32单片机上的外设。

2.智能家居的界面，有4个图片按钮用于控制STM32板子上的LED灯、门（舵机）、蜂鸣器，量计分别为温度、湿度和亮度的值，同样是STM32获取发布到云平台的。

3.通过一个摄像头模块做的一个相机功能，可以拍照、录像，以及查看拍摄的照片，和播放录制视频的回放。

4.简易的音乐播放器：能够切换歌曲，以及暂停播放音乐。

1.2技术栈介绍

虽然项目简单，但是所涉及到的技术栈还是比较杂，我简单在此列出：

 1.LVGL库用于绘制UI。

2.MQTT协议，连接阿里云平台与STM32通讯。

3.alsa库用于音频处理。

4.LED、BEEP

5.V4L2 摄像头应用编程

1.3演示视频

【开源】Linux应用综合项目|云平台调试工具+智能家居+相机+音乐播放器_哔哩哔哩_bilibili

1.4硬件介绍

硬件使用的是正点原子的阿尔法开发板，芯片是IMX6U，类似开发板应该都可以运行。

2.软件设计

2.1.asla音频应用编程

此文件初始化了声卡和混音器，创建了一个线程来播放我们所选的音乐，在切换和暂停歌曲时用到了互斥量来保护所要访问的资源，以防切换时出现错误。总共包括了4首歌曲，可以通过左右两个按键来切换上一首和下一首歌曲，可以调节音量和暂停开始播放。

#include "ds_music.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <alsa/asoundlib.h>

/************************************
 宏定义
 ************************************/
#define PCM_PLAYBACK_DEV "hw:0,0"
#define MIXER_DEV "hw:0"
/************************************
 WAV音频文件解析相关数据结构申明
 ************************************/
typedef struct WAV_RIFF
{
    char ChunkID[4];     /* "RIFF" */
    u_int32_t ChunkSize; /* 从下一个地址开始到文件末尾的总字节数 */
    char Format[4];      /* "WAVE" */
} __attribute__((packed)) RIFF_t;

typedef struct WAV_FMT
{
    char Subchunk1ID[4];     /* "fmt " */
    u_int32_t Subchunk1Size; /* 16 for PCM */
    u_int16_t AudioFormat;   /* PCM = 1*/
    u_int16_t NumChannels;   /* Mono = 1, Stereo = 2, etc. */
    u_int32_t SampleRate;    /* 8000, 44100, etc. */
    u_int32_t ByteRate;      /* = SampleRate * NumChannels * BitsPerSample/8 */
    u_int16_t BlockAlign;    /* = NumChannels * BitsPerSample/8 */
    u_int16_t BitsPerSample; /* 8bits, 16bits, etc. */
} __attribute__((packed)) FMT_t;
static FMT_t wav_fmt;

typedef struct WAV_DATA
{
    char Subchunk2ID[4];     /* "data" */
    u_int32_t Subchunk2Size; /* data size */
} __attribute__((packed)) DATA_t;

/************************************
 static静态全局变量定义
 ************************************/
static snd_pcm_t *pcm = NULL;                      // pcm句柄
static snd_mixer_t *mixer = NULL;                  // 混音器句柄
static snd_mixer_elem_t *playback_vol_elem = NULL; // 播放<音量控制>元素
static unsigned int buf_bytes;                     // 应用程序缓冲区的大小（字节为单位）
static void *buf = NULL;                           // 指向应用程序缓冲区的指针
static int fd = -1;                                // 指向WAV音频文件的文件描述符
static snd_pcm_uframes_t period_size = 1024;       // 周期大小（单位: 帧）
static unsigned int periods = 16;                  // 周期数（设备驱动层buffer的大小）
static struct termios old_cfg;                     // 用于保存终端当前的配置参数

static pthread_t g_play_music_thread = NULL;
static pthread_t g_mixer_music_thread = NULL;

bool is_playing = false;
int music_select = 1;
char *music_name, *music_singer;

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_mutex_t volume_mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

static int snd_pcm_init(void)
{
    snd_pcm_hw_params_t *hwparams = NULL;
    int ret;

    /* 打开PCM设备 */
    ret = snd_pcm_open(&pcm, PCM_PLAYBACK_DEV, SND_PCM_STREAM_PLAYBACK, 0);
    if (0 > ret)
    {
        fprintf(stderr, "snd_pcm_open error: %s: %s\n",
                PCM_PLAYBACK_DEV, snd_strerror(ret));
        return -1;
    }

    /* 实例化hwparams对象 */
    snd_pcm_hw_params_malloc(&hwparams);

    /* 获取PCM设备当前硬件配置,对hwparams进行初始化 */
    ret = snd_pcm_hw_params_any(pcm, hwparams);
    if (0 > ret)
    {
        fprintf(stderr, "snd_pcm_hw_params_any error: %s\n", snd_strerror(ret));
        goto err2;
    }

    /**************
     设置参数
    ***************/
    /* 设置访问类型: 交错模式 */
    ret = snd_pcm_hw_params_set_access(pcm, hwparams, SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED);
    if (0 > ret)
    {
        fprintf(stderr, "snd_pcm_hw_params_set_access error: %s\n", snd_strerror(ret));
        goto err2;
    }

    /* 设置数据格式: 有符号16位、小端模式 */
    ret = snd_pcm_hw_params_set_format(pcm, hwparams, SND_PCM_FORMAT_S16_LE);
    if (0 > ret)
    {
        fprintf(stderr, "