ESP32-S3模组上跑通ES8388（1）

本文内容参考：

从ESP32看ES8388低功耗音频芯片_es8388 芯片手册-优快云博客

esp32开发环境搭建和烧录测试-优快云博客

ESP-ADF入门——从play_mp3_control入门adf-优快云博客

[005] [ESP32开发笔记] ADF基本框架_esp32 adf-优快云博客

ESP32学习笔记（38）——播放MP3文件（外部Codec方式）_esp32 音乐转码-优快云博客

esp-adf框架笔记 1 概述_esp adf-优快云博客

特此致谢！

一、ESP-ADF介绍

要想使用ESP32-S3驱动ES8388、并在此基础上做应用，就绕不过去ESP-ASF。对此，其实笔者是持否定和鄙夷态度的，不知乐鑫是出于何种考虑，在ESP-IDF之外又单做了一个ESP-ADF。按照camera sensor那样直接放到IDF中不好吗，干嘛非得像Linux内核似的，把sound单独拎到driver目录之外。为此也咨询过乐鑫技术支持，他们答复说：“有一些音频组件已经有了，有些可能耦合比较多，就还没有”。

其实技术上是完全可以做到的。不过不管怎样，至少目前为止，（要玩ES8388）还是得用这个ADF框架和组件，那么就来了解一下ADF具体能干什么、又是怎么用的。

1. ESP-ADF是什么

ESP-ADF是乐鑫基于自家的ESP-IDF（乐鑫物联网开发框架，广泛运用于ESP32的SDK）开发的音频开发框架。IDF的英文全称是IoT Development Framework，而ADF的英文全称为Audio Development Framework。

ESP-ADF在ESP-IDF的基础上开发而成，具有高度的灵活性，既可作为一整套应用方案，面向配网、OTA（Over The Air）等各类应用场景，亦可作为开发平台，供开发人员搭建各类定制化应用场景。

ESP-ADF具有一系列丰富的功能特色，涵盖编解码器、发送端和接收端音频流、管线化支持、唤醒词引擎、以及其它各类服务和控制等。

ESP-ADF的整体框架如下：

乐鑫音频开发框架特性：

• 支持音频编解码格式：MP3、AAC、WAV、OGG、AMR、TS、OPUS等
• 支持EQ、Mixer、Resample等音效处理功能
• 多音频流来源：HTTP、HLS（HTTP Live）、SD卡、Bluetooth A2DP/HFP
• 支持多媒体交互：DLNA、Airplay、微信和Internet radio等
• 云端语音接入：Alexa、DuerOS、Turing、IFLYTEK、TmallGenie、RooBo等
• 应用场景：智能音箱、语音对讲机、语音播报机，以及其它音频类解决方案，如语音故事机和点读机。

2. ESP-ADF机制

由ESP-ADF框架图可以看出，ESP-ADF底层是基于ESP-IDF框架的。在此之上就是element（元素）、stream（数据流）、pipeline（管道）。再之上就是软件层具体的协议实现了，包括baidu DueroOS、Amazon Alexa等。

ESP-ADF是使用面向对象思想实现的，整个框架分层处理，保证每层都有相对的独立性。每个具体功能都定义成一个模块，最后为上层应用提供统一的接口。

在ESP-ADF中最底层应该是硬件的驱动和功能的实现，包括：音频编解码器芯片驱动（ESP8388、ES8374、ZL38063等）。然后就是诸如SD卡、LED、Wi-Fi等软件的基于ESP-IDF的重新封装。 在此之上则是软件个功能的实现（软件编解码MP3、WAV、AMR等，DLNA的协议，Recorder、Player）等。

ESP-ADF主要基于pipeline运行。pipeline是ADF实现音频处理的基础。可以将pipeline看作是流水线。音频数据从一头进、从另一头出。

每个pipeline中最基本的运行单元就是element。element就好比流水线上的工人，负责加工音频数据。每个element都由一个ringbuffer连接，每个element之间靠stream传送音频数据。

event监听流水线上所有工人的情况，用户可以通过msg得知。每个element都是一个任务。

pipeline通过链表管理，即每个元素通过链表连接在一起，element和stream基于FreeRTOS的任务实现，即运行pipeline的同时会启动几个任务，基于队列、信号量、互斥体等机制实现数据的传输和消息的传递。

举例：

将MP3解码器和I2S流两个元素（element）添加进管道（pipeline）。解码器的输入是MP3文件数据流，I2S流将解码后的音频输出到音频解码器芯片。如下图所示：

ESP-ADF支持的elements和stream如下：

3. ES-IDF中如何添加ESP-ADF

这部分内容不是本系列的重点，在此不作详述，只把大体步骤贴出来。细节请参见以下文章，步骤写得比较详细：

esp32开发环境搭建和烧录测试-优快云博客

本回就讲到这里，下一回开始讲解ESP32-S3如何驱动和操作ES8388。