安卓智能手机芯片上audio的bringup

安卓智能手机芯片audio的bringup详解

基于安卓平台的智能手机芯片回来后要做bringup。首先是负责平台的把安卓OS起来,然后就轮到各功能模块做bringup了,Audio是其中主要功能模块之一。Audio由于场景多和牵涉到的core多,bringup工作会多些。本人曾多次做过智能手机和智能手表上audio 的bringup,主要负责audio DSP上的软件调试。本文就讲讲一款安卓智能手机芯片上audio的bringup。

芯片先是设计,做完硬件相关的验证后去流片,过一段时间后才回来。这是一个相对较长的时间。在这期间软件人员一方面在FPGA上做芯片验证,另一方面在FPGA上做软件功能开发。要求芯片回来前跟硬件无关的软件要ready,跟硬件相关的代码要写好,芯片回来后就开始调试,确保各基本功能OK,可以快速推向市场。所谓bringup就是芯片回来后做软件调试看硬件是否有问题以及软件基本功能完成的过程。对于智能手机来说,audio的基本功能如下:codec播放音乐,codec APP录音,codec电话,蓝牙播放音乐,蓝牙电话,codec VoIP电话,蓝牙 VoIP电话。这些功能调完了,bringup就算结束了。Audio牵涉到AP、ADSP以及CP,做bringup时是各模块相互配合联合调试完成的。

在讲bringup前先看看这款手机芯片跟音频相关的硬件框图,如图1。

                                                                               图 1

从上图看出,跟音频相关的core有AP、ADSP以及CP,各个core之间通过IPC通信。可以通过codec或者蓝牙采集和播放音频,其中Codec芯片内置,蓝牙芯片(它负责与蓝牙耳机通过蓝牙空口通信)外置。先看看各种基本功能下的audio data path。

1,codec音乐播放

图2是codec播放音乐时的data path。音频流从AP发给ADSP,ADSP做解码以及后处理等,然后把音频数据经过ADMA送给codec播放出来。

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安卓系统中,音频功能启动(bringup)涉及多个关键步骤和技术细节。 ### 硬件层面检查与配置 首先要保证音频硬件的连接无误,包括扬声器、麦克风等设备。同时,需要对硬件相关的寄存器进行正确配置,以确保硬件处于可工作状态。例如,在设备树(Device Tree)中对音频编解码器(Codec)的相关节点进行配置,指定其工作模式、时钟频率等参数。以下是一个简单的设备树中音频节点配置示例: ```dts sound { compatible = "simple-audio-card"; simple-audio-card,name = "MyAudioCard"; simple-audio-card,format = "i2s"; simple-audio-card,mclk-fs = <256>; simple-audio-card,cpu { sound-dai = <&i2s_controller>; }; simple-audio-card,codec { sound-dai = <&audio_codec>; }; }; ``` ### 内核驱动加载与调试 安卓系统依赖于Linux内核中的音频驱动来实现音频功能。要确保相应的音频驱动模块被正确加载,可以通过修改内核配置文件(如 `.config`)来启用所需的音频驱动选项。例如,启用 `CONFIG_SND_SOC` 以支持ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)的片上系统(SoC)音频驱动框架。加载驱动后,可以使用 `dmesg` 命令查看内核日志,检查驱动加载过程中是否有错误信息。 ### 音频策略配置 音频策略决定了不同音频流(如音乐、通话、通知等)的路由和优先级。在安卓系统中,音频策略配置文件通常位于 `/system/etc/audio_policy_configuration.xml` 或 `/vendor/etc/audio_policy_configuration.xml`。可以根据需求修改该文件,例如指定不同音频设备的优先级、音量控制规则等。以下是一个简单的音频策略配置片段: ```xml <devicePorts> <devicePort tag="BuiltInSpeaker" type="AUDIO_DEVICE_OUT_SPEAKER" role="source"> <profile name="" format="AUDIO_FORMAT_PCM_16_BIT" channelMask="AUDIO_CHANNEL_OUT_STEREO" samplingRate="48000"/> </devicePort> </devicePorts> ``` ### 应用层调试与验证 可以使用安卓的音频测试应用程序(如 `AudioFlinger` 自带的测试工具)来验证音频功能是否正常工作。也可以编写简单的安卓应用程序,调用安卓的音频API(如 `MediaPlayer`、`AudioRecord` 等)进行音频播放和录制测试。以下是一个使用 `MediaPlayer` 播放音频文件的示例代码: ```java import android.media.MediaPlayer; import android.os.Bundle; import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity; public class MainActivity extends AppCompatActivity { private MediaPlayer mediaPlayer; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); mediaPlayer = MediaPlayer.create(this, R.raw.sample_audio); mediaPlayer.start(); } @Override protected void onDestroy() { super.onDestroy(); if (mediaPlayer != null) { mediaPlayer.release(); mediaPlayer = null; } } } ``` ### 相关资料 - 官方文档:安卓开发者官网(developer.android.com)提供了详细的音频开发文档,包括音频API的使用指南、音频策略配置说明等。 - 内核文档:Linux内核源码中的 `Documentation/sound` 目录下包含了大量关于音频驱动开发和配置的文档。 - 社区论坛:Stack Overflow、XDA Developers等社区有许多关于安卓音频开发的讨论和解决方案分享。
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