嵌入式音频开发笔记——ALSA-Lib常用音频接口函数

snd_pcm_open 函数概述

snd_pcm_open 是 ALSA（Advanced Linux Sound Architecture）库中用于打开 PCM（Pulse Code Modulation）设备的函数。它允许应用程序与音频硬件或虚拟设备建立连接，为后续的音频流操作（如播放或录制）做准备。

函数原型

int snd_pcm_open(snd_pcm_t **pcm, 
                 const char *name, 
                 snd_pcm_stream_t stream, 
                 int mode);

参数说明

• pcm：指向 snd_pcm_t 类型指针的指针，用于存储打开的 PCM 设备句柄。
• name：字符串，指定要打开的 PCM 设备名称（如 "default"、"hw:0,0" 等）。
• stream：指定音频流方向，取值为 SND_PCM_STREAM_PLAYBACK（播放）或 SND_PCM_STREAM_CAPTURE（录制）。
• mode：打开模式，常用值为 0（阻塞模式）或 SND_PCM_NONBLOCK（非阻塞模式）。

返回值

• 成功时返回 0，失败时返回负的错误代码（如 -ENOENT 表示设备不存在）。

常见设备名称

• "default"：系统默认设备，通常由 ALSA 配置自动选择。
• "hw:0,0"：直接访问硬件设备（卡 0，设备 0）。
• "plughw:0,0"：通过插件层访问硬件设备（支持格式转换等）。

注意事项

1. 打开设备后需检查返回值，确保操作成功。
2. 使用完成后需调用 snd_pcm_close 释放资源。
3. 非阻塞模式下，I/O 操作可能立即返回 -EAGAIN，需结合轮询或事件处理。

错误处理

可以通过 snd_strerror(err) 将错误代码转换为可读字符串，便于调试。

snd_pcm_hw_params_set_access 函数详解

snd_pcm_hw_params_set_access 是 ALSA（Advanced Linux Sound Architecture）库中的一个函数，用于设置 PCM（脉冲编码调制）设备的硬件参数中的访问模式。该函数定义了数据在应用程序和硬件之间的传输方式。

函数原型

int snd_pcm_hw_params_set_access(snd_pcm_t *pcm, 
                                 snd_pcm_hw_params_t *params, 
                                 snd_pcm_access_t access);

参数说明

• pcm: PCM 设备的句柄，通常由 snd_pcm_open 函数获取。
• params: 硬件参数结构体，通常由 snd_pcm_hw_params_alloca 分配。
• access: 访问模式，指定数据在内存中的布局方式。常见的访问模式包括：
  • SND_PCM_ACCESS_MMAP_INTERLEAVED: 交错模式的 mmap 访问。
  • SND_PCM_ACCESS_MMAP_NONINTERLEAVED: 非交错模式的 mmap 访问。
  • SND_PCM_ACCESS_MMAP_COMPLEX: 复杂布局的 mmap 访问。
  • SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED: 交错模式的读写访问。
  • SND_PCM_ACCESS_RW_NONINTERLEAVED: 非交错模式的读写访问。

返回值

• 成功时返回 0。
• 失败时返回负的错误代码，例如 -EINVAL（无效参数）或 -ENOSYS（不支持的操作）。

注意事项

• 在调用 snd_pcm_hw_params_set_access 之前，必须确保硬件参数结构体已正确初始化（通常通过 snd_pcm_hw_params_any 完成）。
• 某些硬件可能不支持所有访问模式，因此在设置后应检查返回值以确保操作成功。
• 访问模式的选择会影响数据的读写方式，需根据实际需求选择合适的模式。例如，交错模式适合大多数音频应用，而非交错模式可能适用于多通道音频处理。

snd_pcm_hw_params_malloc 函数解析

snd_pcm_hw_params_malloc 是 ALSA（Advanced Linux Sound Architecture）库中的一个函数，用于动态分配并初始化一个 snd_pcm_hw_params_t 结构体。该结构体用于配置 PCM（Pulse Code Modulation）设备的硬件参数。

函数原型

int snd_pcm_hw_params_malloc(snd_pcm_hw_params_t **params);

参数说明

• params：指向 snd_pcm_hw_params_t 指针的指针，用于存储分配的结构体地址。

返回值

• 成功时返回 0。
• 失败时返回负的错误代码。

功能描述

1. 动态分配一个 snd_pcm_hw_params_t 结构体。
2. 初始化该结构体，用于后续的硬件参数设置。

注意事项

1. 分配的内存必须通过 snd_pcm_hw_params_free 释放，以避免内存泄漏。
2. 该函数仅分配和初始化结构体，具体的硬件参数需要通过其他函数设置，如 snd_pcm_hw_params_any。

snd_pcm_hw_params_any 概述

snd_pcm_hw_params_any 是 ALSA（Advanced Linux Sound Architecture）库中的一个函数，用于初始化硬件参数结构体（snd_pcm_hw_params_t），将其设置为声卡支持的默认参数范围。通常在打开 PCM 设备后调用，为后续参数配置提供基础。

函数原型

int snd_pcm_hw_params_any(snd_pcm_t *pcm, snd_pcm_hw_params_t *params);

参数说明

• pcm: 指向已打开的 PCM 设备的句柄。
• params: 待初始化的硬件参数结构体（需提前通过 snd_pcm_hw_params_malloc 分配内存）。

返回值

• 成功时返回 0，失败时返回负的错误码（如 -ENOMEM 表示内存不足）。

注意事项

• 内存管理
  需通过 snd_pcm_hw_params_malloc 分配 params 内存，并在使用后调用 snd_pcm_hw_params_free 释放。

• 错误处理
  检查返回值以确保初始化成功，失败时需处理错误（如释放资源或重试）。

snd_pcm_hw_params_set_access 函数详解

snd_pcm_hw_params_set_access 是 ALSA（Advanced Linux Sound Architecture）库中的一个函数，用于设置 PCM（Pulse Code Modulation）硬件的访问模式。该函数在音频编程中用于配置音频流的访问方式，确保数据在应用程序和音频硬件之间正确传输。

函数原型

int snd_pcm_hw_params_set_access(snd_pcm_t *pcm, 
                                 snd_pcm_hw_params_t *params, 
                                 snd_pcm_access_t access);

参数说明

• pcm: 指向 PCM 设备的句柄，通过 snd_pcm_open 打开设备时获取。
• params: 指向硬件参数配置对象的指针，通常由 snd_pcm_hw_params_alloca 分配。
• access: 指定访问模式，通常为以下值之一：
  • SND_PCM_A