alsa声卡驱动分析总结 （三）

 Codec简介

在移动设备中，Codec的作用可以归结为4种，分别是：

• 对PCM等信号进行D/A转换，把数字的音频信号转换为模拟信号
• 对Mic、Linein或者其他输入源的模拟信号进行A/D转换，把模拟的声音信号转变CPU能够处理的数字信号
• 对音频通路进行控制，比如播放音乐，收听调频收音机，又或者接听电话时，音频信号在codec内的流通路线是不一样的
• 对音频信号做出相应的处理，例如音量控制，功率放大，EQ控制等等

ASoC对Codec的这些功能都定义好了一些列相应的接口，以方便地对Codec进行控制。ASoC对Codec驱动的一个基本要求是：驱动程序的代码必须要做到平台无关性，以方便同一个Codec的代码不经修改即可用在不同的平台上。以下的讨论基于wolfson的Codec芯片WM8994，kernel的版本3.3.x。

描述Codec的最主要的几个数据结构分别是：snd_soc_codec，snd_soc_codec_driver，snd_soc_dai，snd_soc_dai_driver，其中的snd_soc_dai和snd_soc_dai_driver在ASoC的Platform驱动中也会使用到，Platform和Codec的DAI通过snd_soc_dai_link结构，在Machine驱动中进行绑定连接。

 

  Codec的注册

因为Codec驱动的代码要做到平台无关性，要使得Machine驱动能够使用该Codec，Codec驱动的首要任务就是确定snd_soc_codec和snd_soc_dai的实例，并把它们注册到系统中，注册后的codec和dai才能为Machine驱动所用。以WM8994为例，对应的代码位置：/sound/soc/codecs/wm8994.c，模块的入口函数注册了一个platform driver：

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1.     static struct platform_driver wm8994_codec_driver = {  

2.         .driver = {  

3.                .name = "wm8994-codec",  //注意machine device里面和这里保持一致

4.                .owner = THIS_MODULE,  

5.                },  

6.         .probe = wm8994_probe,  

7.         .remove = __devexit_p(wm8994_remove),  

8.     };  

9.       

10.  module_platform_driver(wm8994_codec_driver);  

有platform driver，必定会有相应的platform device，platform device其实在我们之前讲过的machine device注册时已经引入了。

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1. static int __devinit wm8994_probe(struct platform_device *pdev)  
2. {  
3.     return snd_soc_register_codec(&pdev->dev, &soc_codec_dev_wm8994,  
4.             wm8994_dai, ARRAY_SIZE(wm8994_dai));  
5. }  

其中，soc_codec_dev_wm8994和wm8994_dai的定义如下（代码中定义了3个dai，这里只列出第一个）：

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1. static struct snd_soc_codec_driver soc_codec_dev_wm8994 = {  
2.     .probe =    wm8994_codec_probe,  
3.     .remove =   wm8994_codec_remove,  
4.     .suspend =  wm8994_suspend,  
5.     .resume =   wm8994_resume,  
6.     .set_bias_level = wm8994_set_bias_level,  
7.     .reg_cache_size = WM8994_MAX_REGISTER,  
8.     .volatile_register = wm8994_soc_volatile,  
9. };  

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1. static struct snd_soc_dai_driver wm8994_dai[] = {  
2.     {  
3.         .name = "wm8994-aif1",  
4.         .id = 1,  
5.         .playback = {  
6.             .stream_name = "AIF1 Playback",  
7.             .channels_min = 1,  
8.             .channels_max = 2,  
9.             .rates = WM8994_RATES,  
10.             .formats = WM8994_FORMATS,  
11.         },  
12.         .capture = {  
13.             .stream_name = "AIF1 Capture",  
14.             .channels_min = 1,  
15.             .channels_max = 2,  
16.             .rates = WM8994_RATES,  
17.             .formats = WM8994_FORMATS,  
18.          },  
19.         .ops = &wm8994_aif1_dai_ops,  
20.     },  
21.     ......  
22. }  

可见，Codec驱动的第一个步骤就是定义snd_soc_codec_driver和snd_soc_dai_driver的实例，然后调用snd_soc_register_codec函数对Codec进行注册。

snd_soc_register_codec（）函数是machine driver提供的，只要注册成功后codec提供的操作函数就能正常提供给machinedriver使用了。

int snd_soc_register_codec(struct device *dev,
                       const struct snd_soc_codec_driver *codec_drv,
                       struct snd_soc_dai_driver *dai_drv,
                        intnum_dai)

{
       codec = kzalloc(sizeof(struct snd_soc_codec), GFP_KERNEL);
       。。。。。。。。。。。
       /* create CODEC component name */
       codec->name = fmt_single_name(dev, &codec->id);/*Machine驱动定义的snd_soc_dai_link中会指定每个link的codec和dai的名字，进行匹配绑定时就是通过和这里的名字比较，从而找到该Codec的*/ 
//     然后初始化它的各个字段，多数字段的值来自上面定义的snd_soc_codec_driver的实例soc_codec_dev_wm8994：
       codec->write = codec_drv->write;
       codec->read = codec_drv->read;
       codec->volatile_register = codec_drv->volatile_register;
       codec->readable_register = codec_drv->readable_register;
       codec->writable_register = codec_drv->writable_register;
       codec->dapm.bias_level = SND_SOC_BIAS_OFF;
       codec->dapm.dev = dev;
       codec->dapm.codec = codec;
       codec->dapm.seq_notifier = codec_drv->seq_notifier;
       codec->dev = dev;
       codec->driver = codec_drv;
       codec->num_dai = num_dai;
       mutex_init(&codec->mutex);


       /* allocate CODEC register cache */
       if (codec_drv->reg_cache_size && codec_drv->reg_word_size) {
              reg_size = codec_drv->reg_cache_size *codec_drv->reg_word_size;
              codec->reg_size = reg_size;
              /* it is necessary to make a copy of the default registercache
               * because in the case of using a compression type thatrequires
               * the default register cache to be marked as__devinitconst the
               * kernel might have freed the array by the time weinitialize
               * the cache.
               */
              if (codec_drv->reg_cache_default) {
                     codec->reg_def_copy =kmemdup(codec_drv->reg_cache_default,
                                                reg_size, GFP_KERNEL);
                     if (!codec->reg_def_copy) {
                            ret = -ENOMEM;
                            goto fail;
                     }
              }
       }

。。。。。。。。。。。
       /* register any DAIs */
       if (num_dai) {
              ret = snd_soc_register_dais(dev, dai_drv, num_dai);//通过snd_soc_register_dais函数对本Codec的dai进行注册
              if (ret < 0)
                     goto fail;
       }


       mutex_lock(&client_mutex);
       list_add(&codec->list, &codec_list);/*最后，它把codec实例链接到全局链表codec_list中，并且调用snd_soc_instantiate_cards是函数触发Machine驱动进行一次匹配绑定操作*/ 
       snd_soc_instantiate_cards();
       mutex_unlock(&client_mutex);
。。。。。。。。。
}

 

好了，在这里我们的codec驱动也分析完了，其实这部分都是与平台无关代码，一般也不需要改动，这部分我们从设备原厂拿到代码后丢上去就可以了，只是我们在写machine device的时候要注意和这里的名字匹配。

接下来是asoc的platform驱动：

Platform驱动的主要作用是完成音频数据的管理，最终通过CPU的数字音频接口（DAI）把音频数据传送给Codec进行处理，最终由Codec输出驱动耳机或者是喇叭的音信信号。在具体实现上，ASoC有把Platform驱动分为两个部分：snd_soc_platform_driver和snd_soc_dai_driver。其中，platform_driver负责管理音频数据，把音频数据通过dma或其他操作传送至cpu dai中，dai_driver则主要完成cpu一侧的dai的参数配置，同时也会通过一定的途径把必要的dma等参数与snd_soc_platform_driver进行交互。

  snd_soc_platform_driver的注册

通常，ASoC把snd_soc_platform_driver注册为一个系统的platform_driver，不要被这两个想像的术语所迷惑，前者只是针对ASoC子系统的，后者是来自Linux的设备驱动模型。我们要做的就是：

• 定义一个snd_soc_platform_driver结构的实例；
• 在platform_driver的probe回调中利用ASoC的API：snd_soc_register_platform()注册上面定义的实例；
• 实现snd_soc_platform_driver中的各个回调函数；

以kernel3.3中的/sound/soc/samsung/dma.c为例：

[cpp] view plaincopy

1.     static struct snd_soc_platform_driver samsung_asoc_platform = {  

2.         .ops        = &dma_ops,  

3.         .pcm_new    = dma_new,  

4.         .pcm_free   = dma_free_dma_buffers,  

5.     };  

6.       

7.     static int __devinit samsung_asoc_platform_probe(struct platform_device *pdev)  

8.     {  

9.         return snd_soc_register_platform(&pdev->dev, &samsung_asoc_platform);  

10.  }  

11.    

12.  static int __devexit samsung_asoc_platform_remove(struct platform_device *pdev)  

13.  {  

14.      snd_soc_unregister_platform(&pdev->dev);  

15.      return 0;  

16.  }  

17.    

18.  static struct platform_driver asoc_dma_driver = {  

19.      .driver = {  

20.          .name = "samsung-audio",  

21.          .owner = THIS_MODULE,  

22.      },  

23.    

24.      .probe = samsung_asoc_platform_probe,  

25.      .remove = __devexit_p(samsung_asoc_platform_remove),  

26.  };  

27.    

28.  module_platform_driver(asoc_dma_driver);  

snd_soc_register_platform() 该函数用于注册一个snd_soc_platform，只有注册以后，它才可以被Machine驱动使用。它的代码已经清晰地表达了它的实现过程：

• 为snd_soc_platform实例申请内存；
• 从platform_device中获得它的名字，用于Machine驱动的匹配工作；
• 初始化snd_soc_platform的字段；
• 把snd_soc_platform实例连接到全局链表platform_list中；
• 调用snd_soc_instantiate_cards，触发声卡的machine、platform、codec、dai等的匹配工作；

  cpu的snd_soc_daidriver驱动的注册

dai驱动通常对应cpu的一个或几个I2S/PCM接口，与snd_soc_platform一样，dai驱动也是实现为一个platform driver，实现一个dai驱动大致可以分为以下几个步骤：

• 定义一个snd_soc_dai_driver结构的实例；
• 在对应的platform_driver中的probe回调中通过API：snd_soc_register_dai或者snd_soc_register_dais，注册snd_soc_dai实例；
• 实现snd_soc_dai_driver结构中的probe、suspend等回调；
• 实现snd_soc_dai_driver结构中的snd_soc_dai_ops字段中的回调函数；

snd_soc_register_dai 这个函数在上一篇介绍codec驱动的博文中已有介绍

 

具体不再分析，这个驱动也不需要用户做任务修改，所以只要知道它的作用就已经够了。就像电话机一样，我们只要知道电话怎么打就够了，至于它怎么连接我们并不太需要关心。