Android - Audio - Qcom平台 - QM215耳机常见修改和粗略识别流程

背景
耳机的分类
调试Qcom耳机功能时常用修改
- (1)qcom,msm-mbhc-hphl-swh = <1>;
- (2)qcom,msm-hs-micbias-type=”internal”;
- (3)耳机的micbias(常用micbias2)是否有外部电容
- (4)耳机是否支持欧美标转换
- (5)更改micbias电压
- (6)修改识别耳机时候的阻抗
- (7)Lineout设备
- (8)如果没有兼容欧标美标开关，但是想播放音乐(不能通话),可以做如下修改
- (9)对耳机按键阻值等调控
软件逻辑
- 在哪儿识别
- 在哪儿上报
- 按键识别
综述

背景

耳机部分也是在工作范围内，所以有必要整理，方便回顾和查找。

耳机的分类

3.5mm耳机接口分为三段式和四段式，三段式耳机即”左右地”，四段式则带麦分为”左右地麦”（美标）和”左右麦地”（欧标）。
type c和usb耳机则另算。我这边还没有研究，暂时就不写了。

调试Qcom耳机功能时常用修改

这一部分既是为了方便回顾和查询，也可以列举debug点。
先说dtsi的位置，常见配置都在dtsi里：
kernel/msm-4.9/arch/arm64/boot/dts/qcom/qm215-audio.dtsi

/*begin mod by fuhua for task: 8668750 on 2019-12-03 task id :8668750 */qcom,msm-hac-pa = <&tlmm 127 0>;qcom,msm-hac-pa-gpio = <&cdc_hac_pa_gpio>;
/*end   mod by fuhua for task: 8668750 on 2019-12-03 task id :8668750 */qcom,msm-mclk-freq = <9600000>;qcom,msm-mbhc-hphl-swh = <1>;
/*Begin Modified by fuhua.wang for defect_id: 8751408 on 2019 02.25 */qcom,msm-mbhc-gnd-swh = <0>;
/*End   Modified by fuhua.wang for defect_id: 8751408 on 2019 02.25 */
/*begin mod by fuhua for 4-plog headset on 2019-08-30 task id :8293309 */qcom,msm-hs-micbias-type = "internal";
/*end mod by fuhua for 4-plog headset on 2019-08-30 task id :8293309 */

(1)qcom,msm-mbhc-hphl-swh=<1>;

//0是NC，1是NO
NO是指耳机的accdet脚默认上拉到1.8v，插入耳机后，accdet脚跟左声道短接到一块,不插入耳机的时候左声道和det就是断开的，电平拉低。而NC是指耳机的accdet脚默认和左声道短接到一块，为低电平，插入耳机后，accdet脚与左声道断开，accdet脚变为高电平。
seoul项目就是不接的时候断开的，也可以设置为0做实验，发现开机就有耳机图标。

(2)qcom,msm-hs-micbias-type=”internal”;

这个是设置Handset/Headset micbias有没有外接电容。
seoul原理图画的是个电阻，但是却没贴。

如果micbias电压是内部接过去的：
qcom,msm-hs-micbias-type = “internal”;
“MIC BIAS Internal2”, “Headset Mic”,
“AMIC2”, “MIC BIAS Internal2”,
如果micbias电压是外部接过去的：
qcom,msm-hs-micbias-type = “external”;
“MIC BIAS External2”, “Headset Mic”,
“AMIC2”, “MIC BIAS External2”,

但是也有针对Handset进行设置的。
如果Handset用的是外部micbias，使用如下配置：
“MIC BIAS External”,”Handset Mic”，
“AMIC1”,”MIC BIAS External”,
如果Handset用的是内部Micbias，使用如下配置：
“MIC BIAS Internal”,”Handset Mic”,
“AMIC1”,”MIC BIAS Internal”,

上述应该是说的手持模式和耳机模式，针对这一块，seoul设置是对的。

106         qcom,audio-routing =
107                 "RX_BIAS", "MCLK",
108                 "SPK_RX_BIAS", "MCLK",
109                 "INT_LDO_H", "MCLK",
110                 "RX_I2S_CLK", "MCLK",
111                 "TX_I2S_CLK", "MCLK",
112                 "MIC BIAS External", "Handset Mic",
113 /*begin mod by fuhua for 4-plog headset on 2019-08-30 task id :8293309 */
114                 "MIC BIAS Internal2", "Headset Mic",
115 /*end mod by fuhua for 4-plog headset on 2019-08-30 task id :8293309 */
116                 "MIC BIAS External", "Secondary Mic",
117                 "AMIC1", "MIC BIAS External",
118 /*begin mod by fuhua for 4-plog headset on 2019-08-30 task id :8293309 */
119                 "AMIC2", "MIC BIAS Internal2",
120 /*end mod by fuhua for 4-plog headset on 2019-08-30 task id :8293309 */
121                 "AMIC3", "MIC BIAS External",
122                 "ADC1_IN", "ADC1_OUT",
123                 "ADC2_IN", "ADC2_OUT",
124                 "ADC3_IN", "ADC3_OUT",
125                 "PDM_IN_RX1", "PDM_OUT_RX1",
126                 "PDM_IN_RX2", "PDM_OUT_RX2",
127                 "PDM_IN_RX3", "PDM_OUT_RX3";

(3)耳机的micbias(常用micbias2)是否有外部电容

如果有，需添加，而seoul是没有的
qcom,msm-micbias2-ext-cap
针对micbias1也可以检查是否连有外部电容，seoul是有的。
qcom,msm-micbias1-ext-cap;

(4)耳机是否支持欧美标转换

欧标耳机绝缘环是白色的，美标一般为黑色。
如果要支持转换，一般硬件要额外添加开关。
另外要注意如下pinctrl的GPIO口。

cross-conn-det {
qcom,pins = <&gp 97>;
qcom,num-grp-pins = <1>;
qcom,pin-func = <0>;
label = "cross-conn-det-sw";cross_conn_det_act: lines_on {drive-strength = <8>;output-low;bias-pull-down;};cross_conn_det_sus: lines_off {drive-strength = <2>;bias-disable;};
};

如果不支持，最好删除对pinctrl的引用。

pinctrl-names = "cdc_lines_act",
"cdc_lines_sus",
//"cross_conn_det_act",
//"cross_conn_det_sus",
"vdd_spkdrv_act",
"vdd_spkdrv_sus";
pinctrl-0 = <&cdc_pdm_lines_act &vdd_spkdrv_act>;
pinctrl-1 = <&cdc_pdm_lines_sus &vdd_spkdrv_sus>;
// pinctrl-2 = <&cross_conn_det_act>;
// pinctrl-3 = <&cross_conn_det_sus>;
// qcom,cdc-us-euro-gpios = <&msm_gpio 97 0>;

(5)更改micbias电压

如苹果耳机，它的mic的工作电压是大于1.8v，所以为了能正常使用苹果耳机，需要增加micbias电压。
qcom,cdc-micbias-cfilt-mv = <2700>;
seoul项目上没有这个属性，但是代码中有去读的代码。

或者更改代码： kernel/sound/soc/codecs/msm8x16-wcd.c #define MICBIAS_DEFAULT_VAL 2700000
seoul项目上路径是： vendor/qcom/opensource/audio-kernel/asoc/codecs/sdm660_cdc/msm-analog-cdc.c

(6)修改识别耳机时候的阻抗

kernel/sound/soc/codecs/wcd-mbhc-v2.c #define HS_VREF_MIN_VAL 1400
1.4v，最大只能识别7700欧阻抗的耳机，这个阻抗指的是mic对地的阻抗，耳机的后两节之间的阻抗
1.5v，最大能识别11k
1.6v，最大能识别17.6k
1.7v，最大能识别37.4k
seoul项目是在vendor/qcom/opensource/audio-kernel/asoc/codecs/wcd-mbhc-v2.h这个文件里面。

(7)Lineout设备

Qcom平台会上报SND_JACK_LINEOUR设备，但是Android层是不支持LINEOUT设备的，不会对事件做出任何响应，如果非要支持，那么就需要做如下修改：
kernel/sound/soc/msm/msm8x16.c .linein_th = 5000,改为 .linein_th = 0,

seoul项目对应如下修改位置：
/vendor/qcom/opensource/audio-kernel/asoc/msm8952.c .linein_th = 5000,

(8)如果没有兼容欧标美标开关，但是想播放音乐(不能通话),可以做如下修改

595  static void wcd_correct_swch_plug(struct work_struct *work)
596  {......745             if ((pt_gnd_mic_swap_cnt == mbhc->swap_thr) &&
746                 (plug_type == MBHC_PLUG_TYPE_GND_MIC_SWAP)) {
747                 /*
748                  * if switch is toggled, check again,
749                  * otherwise report unsupported plug
750                  */
+++                  plug_type = MBHC_PLUG_TYPE_HEADPHONE;
751                 if (mbhc->mbhc_cfg->swap_gnd_mic &&
752                     mbhc->mbhc_cfg->swap_gnd_mic(codec,
753                     true)) {
754                     pr_debug("%s: US_EU gpio present,flip switch\n"
755                         , __func__);
756                     continue;
757                 }
758             }

(9)对耳机按键阻值等调控

耳机上报的键值定义(和(7)linein_th定义在一个文件中的)：

88      .key_code[0] = KEY_MEDIA,
89      .key_code[1] = KEY_VOICECOMMAND,
90      .key_code[2] = KEY_VOLUMEUP,
91      .key_code[3] = KEY_VOLUMEDOWN,
92      .key_code[4] = 0,
93      .key_code[5] = 0,
94      .key_code[6] = 0,
95      .key_code[7] = 0,

#define WCD_MBHC_DEF_BUTTONS 8
seoul项目耳机按键的数量定义在vendor/qcom/opensource/audio-kernel/asoc/codecs/wcd-mbhc-v2.h这个文件里面。
耳机按键的阈值定义在：static void *def_msm8x16_wcd_mbhc_cal(void)
seoul项目则是定义在vendor/qcom/opensource/audio-kernel/asoc/msm8952.c目录，static void *def_msm8952_wcd_mbhc_cal(void)函数当中。

1588    /*
1589     * In SW we are maintaining two sets of threshold register
1590     * one for current source and another for Micbias.
1591     * all btn_low corresponds to threshold for current source
1592     * all bt_high corresponds to threshold for Micbias
1593     * Below thresholds are based on following resistances
1594     * 0-70    == Button 0
1595     * 110-180 == Button 1
1596     * 210-290 == Button 2
1597     * 360-680 == Button 3
1598     */
1599    btn_low[0] = 75;
1600    btn_high[0] = 75;
1601  /*Begin Modified by fuhua.wang for defect_id: 8697471 on 2019 12.19 */
1602    btn_low[1] = 120;
1603    btn_high[1] = 120;
1604  /*End   Modified by fuhua.wang for defect_id: 8697471 on 2019 12.19 */
1605    btn_low[2] = 225;
1606    btn_high[2] = 225;
1607    btn_low[3] = 450;
1608    btn_high[3] = 450;
1609    btn_low[4] = 500;
1610    btn_high[4] = 500;
1611
1612    return msm8952_wcd_cal;

如果想调试按键的阈值：
分别配置MBHC为CS(Current Source)和MB(MIC BIAS)模式：
CS mode : 0x144 = 0x00, 0x151 = 0xB0
MB mode : 0x144 = 0x80, 0x151 = 0x80
adb root
cd sys/kernel/debug/soc//msm8x16_wcd_codec/
echo “” > codec_reg
类如： echo “0x121 0xA0” > codec_reg
按下耳机按键，分别测量两个模式下的耳机mic上的电压值，把测量的值分别填入高通提供的表格，或者按照80-NK808-15的Table3-3和Table3-4计算出最后的阀值。

以上信息可以参考其他的blog，但是我认为写得有点啰嗦。

软件逻辑

识别，按键，上报等关键细节
接下来都以Seoul项目为模板
目录位置：vendor/qcom/opensource/audio-kernel/asoc/codecs
耳机操作主要是带MBHC(Multibutton headset control)字样的文件。

在哪儿识别

vendor/qcom/opensource/audio-kernel/asoc/codecs/wcd-mbhc-v2.c
wcd_mbhc_mech_plug_detect_irq这个函数作为入口，其中的wcd_mbhc_swch_irq_handler作为实现。
根据mbhc->current_plug和detection_type判断耳机当前状态。
以插入耳机为例，正常流程则会进入到调用mbhc->mbhc_fn->wcd_mbhc_detect_plug_type(mbhc);函数，到wcd-mbhc-adc.c的wcd_mbhc_adc_detect_plug_type函数中。

/* called under codec_resource_lock acquisition */
static void wcd_mbhc_adc_detect_plug_type(struct wcd_mbhc *mbhc)
{struct snd_soc_codec *codec = mbhc->codec;pr_debug("%s: enter\n", __func__);WCD_MBHC_RSC_ASSERT_LOCKED(mbhc);if (mbhc->mbhc_cb->hph_pull_down_ctrl)mbhc->mbhc_cb->hph_pull_down_ctrl(codec, false);WCD_MBHC_REG_UPDATE_BITS(WCD_MBHC_DETECTION_DONE, 0);if (mbhc->mbhc_cb->mbhc_micbias_control) {mbhc->mbhc_cb->mbhc_micbias_control(codec, MIC_BIAS_2,MICB_ENABLE);} else {pr_err("%s: Mic Bias is not enabled\n", __func__);return;}/* Re-initialize button press completion object */reinit_completion(&mbhc->btn_press_compl);wcd_schedule_hs_detect_plug(mbhc, &mbhc->correct_plug_swch);pr_debug("%s: leave\n", __func__);
}

正常情况下就能走到wcd_schedule_hs_detect_plug(mbhc, &mbhc->correct_plug_swch);开始执行wcd_correct_swch_plug。这个函数就是识别设备的主要逻辑了，详细可以看源码。

在哪儿上报

上述的wcd_correct_swch_plug函数就是上报之前的临门一脚。
其中可以看到有多次检测是否欧美标转换，

static void wcd_correct_swch_plug(struct work_struct *work)
{......do {cross_conn = wcd_check_cross_conn(mbhc);try++;} while (try < mbhc->swap_thr);if (cross_conn > 0) {plug_type = MBHC_PLUG_TYPE_GND_MIC_SWAP;pr_debug("%s: cross connection found, Plug type %d\n",__func__, plug_type);goto correct_plug_type;}//如果设置了交叉检测，即欧美标转换，那么则进入继续确认的步骤，否则直接通过`wcd_mbhc_find_plug_and_report`上报耳机type了。  ....../** Report plug type if it is either headset or headphone* else start the 3 sec loop*/if ((plug_type == MBHC_PLUG_TYPE_HEADSET ||plug_type == MBHC_PLUG_TYPE_HEADPHONE) &&(!wcd_swch_level_remove(mbhc))) {WCD_MBHC_RSC_LOCK(mbhc);wcd_mbhc_find_plug_and_report(mbhc, plug_type);//直接通过`wcd_mbhc_find_plug_and_report`上报耳机typeWCD_MBHC_RSC_UNLOCK(mbhc);}......//进入继续确认的步
correct_plug_type:timeout = jiffies + msecs_to_jiffies(HS_DETECT_PLUG_TIME_MS);while (!time_after(jiffies, timeout)) {

继续确认主要是针对欧美标转换设置的，为了兼容更多的耳机，即使硬件没有转换开关，多半还是选择识别成三段式耳机，不过耳机状态基本都给到了wcd_mbhc_find_plug_and_report函数接口，通过它给wcd_mbhc_report_plug函数做逻辑判断，然后上报，上报类型为SND_JACK_UNSUPPORTED等。

//wcd-mbhc-v2.c
void wcd_mbhc_report_plug(struct wcd_mbhc *mbhc, int insertion,enum snd_jack_types jack_type)
{......else{jack_type = SND_JACK_LINEOUT;mbhc->force_linein = true;mbhc->current_plug = MBHC_PLUG_TYPE_HIGH_HPH;if (mbhc->hph_status) {mbhc->hph_status &= ~(SND_JACK_HEADSET |SND_JACK_LINEOUT |SND_JACK_UNSUPPORTED);wcd_mbhc_jack_report(mbhc,&mbhc->headset_jack,mbhc->hph_status,WCD_MBHC_JACK_MASK);}

按键识别

中断的注册是在init函数中的wcd_mbhc_btn_press_handler。

int wcd_mbhc_init(struct wcd_mbhc *mbhc, struct snd_soc_codec *codec,const struct wcd_mbhc_cb *mbhc_cb,const struct wcd_mbhc_intr *mbhc_cdc_intr_ids,struct wcd_mbhc_register *wcd_mbhc_regs,bool impedance_det_en)
{......ret = mbhc->mbhc_cb->request_irq(codec,mbhc->intr_ids->mbhc_btn_press_intr,wcd_mbhc_btn_press_handler,"Button Press detect", mbhc);

进入static irqreturn_t wcd_mbhc_btn_press_handler(int irq, void *data)函数之前，中断已经触发了，其中的

mbhc->is_btn_press = true;
msec_val = jiffies_to_msecs(jiffies - mbhc->jiffies_atreport);....../* If switch interrupt already kicked in, ignore button press */
if (mbhc->in_swch_irq_handler) {pr_debug("%s: Swtich level changed, ignore button press\n",__func__);goto done;
}
mask = wcd_mbhc_get_button_mask(mbhc);
if (mask == SND_JACK_BTN_0)mbhc->btn_press_intr = true;//Begin-modify-by-fuhua.wang-for-task 8384912 on 20190926//if (mbhc->current_plug != MBHC_PLUG_TYPE_HEADSET) {if (mbhc->current_plug != MBHC_PLUG_TYPE_HEADSET && !mbhc->is_selfie_stick_insert) { //End-add-by-fuhua.wang-for-task 8384912 on 20190926pr_err("%s: Plug isn't headset, ignore button press\n",__func__);goto done;
}

作为开始处理按键的标志。
mask = wcd_mbhc_get_button_mask(mbhc);则是哪个按键的标志。深究可以发现是调用msm-analog-cdc.c中的msm_anlg_cdc_mbhc_map_btn_code_to_num函数，其中的snd_soc_read则是读取codec的寄存器了，这个接口是kernel/msm-4.9/sound/soc/soc-io.c中定义。

当放开按键的时候，则会调用wcd_mbhc_release_handler上报jack。

static irqreturn_t wcd_mbhc_release_handler(int irq, void *data)
{......wcd_mbhc_jack_report(mbhc, &mbhc->button_jack,0, mbhc->buttons_pressed);} else {if (mbhc->in_swch_irq_handler) {pr_debug("%s: Switch irq kicked in, ignore\n",__func__);} else {pr_debug("%s: Reporting btn press\n",__func__);wcd_mbhc_jack_report(mbhc,&mbhc->button_jack,mbhc->buttons_pressed,mbhc->buttons_pressed);pr_debug("%s: Reporting btn release\n",__func__);wcd_mbhc_jack_report(mbhc,&mbhc->button_jack,0, mbhc->buttons_pressed);

短按都在这里了，长按则会进入wcd_btn_lpress_fn:

static void wcd_btn_lpress_fn(struct work_struct *work)
{struct delayed_work *dwork;struct wcd_mbhc *mbhc;s16 btn_result = 0;pr_debug("%s: Enter\n", __func__);dwork = to_delayed_work(work);mbhc = container_of(dwork, struct wcd_mbhc, mbhc_btn_dwork);WCD_MBHC_REG_READ(WCD_MBHC_BTN_RESULT, btn_result);if (mbhc->current_plug == MBHC_PLUG_TYPE_HEADSET) {pr_debug("%s: Reporting long button press event, btn_result: %d\n",__func__, btn_result);wcd_mbhc_jack_report(mbhc, &mbhc->button_jack,mbhc->buttons_pressed, mbhc->buttons_pressed);}pr_debug("%s: leave\n", __func__);mbhc->mbhc_cb->lock_sleep(mbhc, false);
}

综述

如果只是为了应付项目里常见修改，文章开头列举的足矣。

但有可能会遇到更难的情况，或者更棘手的需求，或者需要创新，这个时候就需要深入了解软件接口和框架了，而且具体问题具体分析，本文仅仅针对了重要的接口，详细问题，比如增加自拍杆等重新定义一个特征按键等，需要另起分析，否则篇幅过长，不利于把握。