关于ALSA的小结

最新推荐文章于 2024-08-05 17:24:34 发布
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#codec #linux #文档 #windows #android #工具

作者分享了一年来在音频设备驱动方面的深入实践，涉及驱动开发、调试、性能优化、音频路由、回声消除、alsa-lib接口、Android音频系统等内容。反思了未充分利用蓝牙设备集成的机会，并表达了对ffmpeg学习的渴望。自豪地表示对alsa-driver的掌握，特别是对control、hwdep、dapm、codec等关键模块的理解。提供了相关学习资源链接。

这一年来的一个重要工作是音频设备驱动方面，如驱动开发、调试debug、性能调优、音频路由、回声消除等。除此之外，熟悉了一下alsa-lib接口，Android音频系统，包括设备抽象层和音频策略。


遗憾的是一直没有什么机会接触蓝牙设备的集成和开发，可预知的未来无线设备会极大地普及。还有就是ffmpeg，以前经常用它来做一些兴致突来能力而及的小工具，年初时计划进一步在它的基础上学习H264或AVS的解码，但至今都未开始。问题一方面是我自身的懒惰，另一方面是公司不允许装虚拟机（PC装的是windows，毕竟办公都必须在windows环境下，开发登陆到Linux服务器）。试过在cygwin上面建立ffmpeg开发环境，以失败告终，ffplay无论如何都不能编译。


而值得自豪的是，alsa-driver算是消化得差不多了。sound/core目录里面的几大主体：control、hwdep和pcm，sound/soc目录的soc-core和soc-dapm都基本理顺了。还有info、jack、timer、rawmidi、usb-audio、ac97-bus，有空再研究。


关于control、hwdep、dapm、codec，写了不少文章记录我的学习成果，均在ALSA专栏。Card和pcm方面，由于内容太庞大，未整理出较完善的文档，暂借用前辈的经验，如下：

Linux音频驱动之二：声卡的创建：http://blog.youkuaiyun.com/droidphone/article/details/6289712

Linux音频驱动之三：PCM设备的创建：http://blog.youkuaiyun.com/droidphone/article/details/6308006

alsa驱动分析之一：http://blog.youkuaiyun.com/wylhistory/article/details/5114217

alsa驱动分析之二：http://blog.youkuaiyun.com/wylhistory/article/details/5114230


然后缪谈一些个人对于alsa开发的心得吧。

1、 清楚音频相关概念和原理，如采样率、采样精度、peroid、ADC/DAC、DAI、pops等等；明白音频数据流向，进而明白codec、i2s、dma各起到什么作用。

2、多看内核文档Documentation/sound/alsa，这些文档起到概述作用，配合源码可以让人更清晰音频概念和运作机理。

3、alsa-utils的几个工具，多用aplay和amixer进行调试。

4、熟悉alsa配置脚本asound.rc的写法：http://www.alsa-project.org/alsa-doc/alsa-lib/pcm_plugins.html，有时间可以练习写一个类似aplay的播放器工具。

其实这些都是老生常谈了，但很实用。


另外今天在网上找到一个wolfson音频处理芯片的PPT，写得很好，将音频开发的大致流程和关键点都写出来了。

Linux Audio for Android：http://download.youkuaiyun.com/detail/sepnic/3783997

转自： http://blog.youkuaiyun.com/sepnic/article/details/6960961
Linux驱动学习--ALSA框架(一)ALSA框架的介绍
文艺小少年的博客
09-12 1243
目录 一、引言 二、代码框架 三、网络设备框架常用接口介绍 ------> dts对应的通用驱动 ------> soc_camera_pdrv驱动 ------> 芯片驱动 一、引言 本篇文章来分析一下基于ALSA框架的声卡创建，以及在此基础上利用ASOC的声卡创建 二、ALSA的使用 ...
Linux音频子系统(2) - ALSA ASoC
四季帆的博客
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1. linux音频子系统介绍 Linux音频系统比较复杂，各层间有很多交叉，可能是最无序的子系统。 1.1 ALSA ALSA 是 Advanced Linux Sound Architecture 的缩写，即高级Linux声音架构,在 Linux 操作系统上提供了对音频和 MIDI（Musical InstrumentDigital Interface，音乐设备数字化接口）的支持。在Linux2.6 版本内核以后，ALSA 已经成为默认的声音子系统，用来替换 2...
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实践linux, alsa下的speex 回声消除 . http://blog.youkuaiyun.com/sunkwei/article/details/6447736
Linux ALSA - 支持软件回采参考(playback)信号
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Linux 支持软件回采参考信号前期说明适用场景实现原理
实践linux, alsa下的speex 回声消除
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05-26 9923
前几天搞过win32下的speex AEC (http://blog.youkuaiyun.com/sunkwei/archive/2011/05/18/6429096.aspx), 很复杂, 今天尝试搞搞 alsa 下的, 发现很简单啊!!! 照例先贴上 audacity 的效果图:代码很简单, 而且效果似乎比win32下好些.因为代码很简单, 直接贴在这里得了#include #include #include #include #include #include #include #i
Alsa音频基础知识小结
JiangKan的专栏
10-31 3277
声音是连续模拟量，计算机将它离散化之后用数字表示，主要有以下的一些术语。 1 样本长度(sample)：样本是记录音频数据最基本的单位，计算机对每个通道采样量化时数字比特位数，常见的有8位和16位。样本长度是影响声音被转换成数字信号的精确程度的因素之一。 2 通道数(channel)：该参数为1表示单声道，2则是立体声。 3 帧(frame)：帧记录了一个声音单元，其
ALSA 音频开发部分基础知识
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06-13 2445
1、 先不管通道数和比特数是怎么样的，记住一帧就相当于声音设备正在播放的一个样本。2、 例如 立体声 44.1KHz 16位 的PCM流 是多少个字节呢？立体声=2通道，16位=2个字节，那么想要设备播放出来，则至少需要一个样本也就是一帧，则这一帧的大小是 2x2=4 个字节。3、周期（period）代表每个硬件中断之间的帧数，该存放周期的 buffer 是一个环形 buffer ，所以该 buffer 的大小必须要大于一个周期的大小。一般情况下设置 2 * period 大小看着比较头疼，下面用图表示4、
alsa 录音 linux 精华代码
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#### 四、小结 通过以上步骤，我们可以看到一个简单的ALSA录音程序是如何构建的。需要注意的是，实际编程过程中还需要处理错误情况、内存管理等问题。此外，根据具体的应用场景，可能还需要调整其他参数，例如缓冲区...
回音调试工具
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Android/Linux音频架构开发ALSA-篇1
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08-05 804
详细介绍音频的基本知识，为后续学习alsa架构奠定理论基础
Linux 音频回环播放(alsaloop)
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03-01 3567
Alsaloop for PCM loopback. 它可以构建A声卡录音 B声卡播放。Alsaloop 支持任意声卡，自适应时钟同步，自适应重采样；还支持 mixer controls重定向。同时支持任意声卡间的路由，可实现边录边播功能。
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04-24 5287
soc硬件上如果支持loopback功能，可以直接使用audiorecord或tinyalsa的接口以标准的形式去录音 2.使用remote submix 使用REMOTE_SUBMIX形式在录音的时候的时候 ...
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记录嵌入式技能成长的博客
04-21 4672
使用alsa-libs和alsa-utils实现.wav格式文件的播放与录制，了解Linux中声卡的应用层设备节点。介绍了使用alsa-libs应用编程步骤。
9 linux利用alsa loopback录制应用声音
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07-28 3819
Linux系统ALSA音频录制教程：通过snd-aloop模块实现声音内录。步骤包括：1)加载loopback模块；2)设置音频输出为模拟Loopback；3)增大音量；4)播放测试音源；5)使用arecord命令录制20秒音频；6)用aplay播放测试录音。文档提供了详细命令参数说明和相关技术参考链接，适用于需要系统内录或音频测试的Linux用户。
Linux上用ALSA aloop driver实现录制其他程序播放的声音
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05-14 3367
在linux系统上也需要录制程序的播放声音, windows有相应的接口直接调用, linux可以使用aloop driver, 下面是具体操作过程: 1. 首先检查是否系统已经有loopback soundcard音频设备, 可以使用:"aplay -l", 我的机器执行如下: 2.可以看到我的机器没有相应的Loopback设备，需要手动加载"aloop"模块到内核, 执行:"sudo modprobe snd-aloop", 然后再查看:"aplay -l...
树莓派配置USB声卡
qq_20259383的博客
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树莓派配置USB声卡 $ cat /proc/asound/cards 0 [ALSA ]: bcm2835 - bcm2835 ALSA bcm2835 ALSA 1 [Device ]: USB-Audio - USB Audio Device C-Media Electro...
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09-01 1万+
ALSA表示高级Linux声音体系结构(Advanced Linux Sound Architecture)。它由一系列内核驱动，应用程序编译接口(API)以及支持Linux下声音的实用程序组成。这篇文章里，我将简单介绍ALSA项目的基本框架以及它的软件组成。主要集中介绍PCM接口编程，包括您可以自动实践的程序示例。
我在查阅一份关于MTK耳机插入识别资料时，发现里面说mtk耳机检测相关逻辑处理主要从accdet_irq_handle开始，该函数在accdet_probe函数中被注册为中断处理程序，请问这个被处理为中断处理程序是什么意思，硬件层检测到的信息到底是传递给accdet_irq_handle函数还是accdet_probe函数？
最新发布
07-31
<think>我们正在讨论MTK平台上的耳机检测机制。用户的问题集中在中断处理程序`accdet_irq_handle`和`accdet_probe`之间的信息传递关系上。根据MTK的驱动设计，硬件层检测到的耳机插入/拔出事件是通过中断机制来通知的，因此中断处理程序`accdet_irq_handle`是直接接收硬件中断的函数。 但是，我们需要明确整个流程： 1. 在驱动初始化阶段（通常在`accdet_probe`函数中），会初始化相关的硬件寄存器，设置中断类型（如边沿触发或电平触发），并注册中断处理程序`accdet_irq_handle`到内核。 2. 当耳机状态发生变化（如插入或拔出）时，硬件会产生一个中断信号，CPU会暂停当前任务，转而执行注册的中断处理程序`accdet_irq_handle`。 3. 在`accdet_irq_handle`中，通常会读取硬件寄存器以确定中断原因（插入或拔出），并进行一些基本的去抖（debounce）处理，然后通过内核的工作队列（workqueue）或任务队列（tasklet）等机制将事件传递给上层（如输入子系统或ACCDET驱动中更高级别的处理函数）。 因此，硬件层检测到的信息首先传递给中断处理程序`accdet_irq_handle`。而`accdet_probe`函数是驱动初始化时调用的，它负责整个驱动的初始设置，包括中断注册，但不直接处理每次的中断事件。 下面我们根据MTK的典型设计进行详细说明： ### 1. **驱动初始化 (`accdet_probe`)**： - 在`accdet_probe`函数中，会初始化ACCDET（耳机检测）硬件，包括配置GPIO、设置中断类型（如上升沿和下降沿触发）以及注册中断处理程序。示例代码框架如下： ```c static int accdet_probe(struct platform_device *dev) { // ... 初始化硬件寄存器，配置GPIO等 // 申请中断，将中断处理程序accdet_irq_handle与中断号绑定 ret = request_irq(accdet_irq, accdet_irq_handle, IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING, "accdet-eint", NULL); // ... 其他初始化 } ``` - 这里，`accdet_probe`只是设置了中断处理程序，并没有直接处理硬件事件。 ### 2. **中断处理程序 (`accdet_irq_handle`)**： - 当耳机插入或拔出时，硬件产生中断，调用`accdet_irq_handle`函数。 - 在该函数中，通常会读取中断状态寄存器，判断是插入还是拔出事件，并进行去抖处理（因为机械开关在切换时可能会有抖动，导致多次中断）。去抖通常通过延时重新检测来实现。 - 示例代码框架： ```c static irqreturn_t accdet_irq_handle(int irq, void *data) { // 读取中断状态寄存器，判断中断原因 int status = accdet_read(ACCDET_IRQ_STS_REG); // 清除中断标志 accdet_write(ACCDET_IRQ_CLR_REG, ...); // 根据状态判断是插入还是拔出 if (status & INSERT_BIT) { // 耳机插入 schedule_delayed_work(&accdet->work, msecs_to_jiffies(debounce_time)); // 使用工作队列进行去抖后处理 } else if (status & EJECT_BIT) { // 耳机拔出 schedule_delayed_work(&accdet->work, msecs_to_jiffies(debounce_time)); } return IRQ_HANDLED; } ``` - 注意：去抖处理通常不会在中断上下文中直接进行，因为中断处理需要快速完成，所以常常使用工作队列（workqueue）或定时器（timer）来延时检测。 ### 3. **工作队列处理**： - 在去抖延时后，工作队列处理函数会再次读取耳机状态，确认状态是否稳定，然后上报事件给输入子系统或上层（如ALSA音频子系统）。 - 示例： ```c static void accdet_work_func(struct work_struct *work) { struct accdet_data *accdet = container_of(work, struct accdet_data, work.work); // 读取当前稳定的耳机状态 int current_state = accdet_read(ACCDET_STATE_REG); if (current_state == INSERTED) { // 上报插入事件 input_report_switch(accdet->input_dev, SW_HEADPHONE_INSERT, 1); } else { // 上报拔出事件 input_report_switch(accdet->input_dev, SW_HEADPHONE_INSERT, 0); } input_sync(accdet->input_dev); } ``` ### 总结： - **硬件信息传递路径**：硬件中断事件首先传递给中断处理程序`accdet_irq_handle`，然后由中断处理程序触发后续处理（如去抖和状态上报）。 - `accdet_probe`的作用是驱动初始化，包括申请中断和设置中断处理程序，但不直接处理每次的硬件中断事件。 因此，用户问题的答案是：硬件层检测到的信息直接传递给中断处理程序`accdet_irq_handle`，而`accdet_probe`只是负责在驱动初始化时注册该中断处理程序。 [^1]: MTK软件构架参考文档 [^2]: MTK task 小结 2 [^3]: MTK MMI event 小结 6 [^4]: MTK task 小结 4 §§相关问题§§ 1. MTK耳机检测中的去抖（debounce）机制是如何实现的，有哪些参数可以配置？ 2. 在MTK平台中，如何通过设备树（Device Tree）配置耳机检测的GPIO和中断？ 3. ACCDET驱动上报耳机事件后，Android音频系统如何响应并切换音频路径？ 4. 如何调试MTK平台的耳机检测中断，例如查看中断触发次数和状态？</think>在MTK平台的耳机检测机制中，**硬件层检测到的信息直接传递给中断处理程序`accdet_irq_handle`**，而非`accdet_probe`函数。以下是详细机制解析： ### 一、核心组件作用 1. **`accdet_probe`函数** - 驱动初始化入口，在系统启动或模块加载时调用 - 主要职责： ```c static int accdet_probe(struct platform_device *dev) { // 1. 申请硬件资源（GPIO/寄存器映射） // 2. 初始化ACCDET硬件配置 // 3. 注册中断处理程序 -> request_irq(irq_num, accdet_irq_handle, ...) // 4. 创建输入设备节点（如/dev/input/eventX） } ``` - **不直接处理硬件事件**，仅完成初始化[^1] 2. **`accdet_irq_handle`中断处理程序** - 硬件中断的**直接接收者** - 关键处理流程： ```c static irqreturn_t accdet_irq_handle(int irq, void *data) { // 1. 读取中断状态寄存器（如ACCDET_IRQ_STS） u32 status = readl(reg_base + ACCDET_IRQ_STS); // 2. 判断事件类型 if (status & INSERT_BIT) { // 耳机插入 schedule_delayed_work(&debounce_work, msecs_to_jiffies(20)); // 去抖延迟 } else if (status & EJECT_BIT) { // 耳机拔出 input_report_switch(input_dev, SW_HEADPHONE_INSERT, 0); // 上报事件 } // 3. 清除中断标志 writel(status, reg_base + ACCDET_IRQ_CLR); return IRQ_HANDLED; } ``` - 直接访问硬件寄存器获取实时状态[^3] ### 二、硬件信息传递路径 ```mermaid graph LR A[耳机插拔事件] --> B(硬件中断触发) B --> C[CPU中断控制器] C --> D{accdet_irq_handle} D -->|读取寄存器| E[ACCDET状态寄存器] E -->|解析状态| F[去抖处理] F -->|上报事件| G[输入子系统] G --> H[用户空间MMI Task] ``` ### 三、关键设计要点 1. **实时性保障** 硬件中断直接触发`accdet_irq_handle`，响应延迟在微秒级，确保快速检测耳机状态变化[^2] 2. **状态寄存器交互** 通过访问ACCDET专用寄存器获取： - `ACCDET_STATE_REG`：当前耳机连接状态（0/1） - `ACCDET_IRQ_STS_REG`：中断触发原因（插入/拔出） - `ACCDET_DEBOUNCE_CTRL`：去抖时间配置[^4] 3. **去抖机制** 典型实现（避免机械抖动误触发）： ```c static void accdet_debounce_work(struct work_struct *work) { u32 stable_state = readl(reg_base + ACCDET_STABLE_REG); if (stable_state == prev_state) { // 状态稳定 input_report_switch(input_dev, SW_HEADPHONE_INSERT, stable_state); } } ``` 4. **用户空间通知** 最终通过输入子系统上报事件： ```c input_report_switch(input_dev, SW_HEADPHONE_INSERT, 1); // 插入事件 input_sync(input_dev); // 同步事件 ``` 触发MMI Task中的`KeyEventHandler`进行应用层响应[^3] ### 四、与MTK架构的关联 - **驱动层**：ACCDET驱动位于L1协议层和设备驱动层之间 - **协议栈**：音频路由切换通过ALSA框架实现 - **MMI Task**：通过`input_event`接收耳机状态变更，触发音频路径切换[^1][^2] [^1]: MTK软件构架参考文档 [^2]: MTK task 小结 2 [^3]: MTK MMI event 小结 6 [^4]: MTK task 小结 4
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