S5PV210 WM8960 ASOC 移植

内核版本Linux 3.9.11 编译器版本 4.5.1

Asoc框架是linux内核采用的一种音频子系统框架。他在alsa框架的基础上又封装了一层。实际上就把asoc移植看成alsa移植即可。（虽然2个我都不太懂，初学asoc驱动）
在对实际文件分析后我把alsa框架需要修改的主要为如下几类：

SMDK_xxxx.c文件      --> Machine
I2C子系统驱动         -->codec
I2S控制器驱动

其中I2S控制器驱动和I2C子系统驱动由内核已经给出。I2S驱动主要是设置I2S相关的寄存器，便于ASOC其他部分（框架理解不是很透彻，这里可以看成PCM数据发送）发送数据。
而I2C子系统驱动则负责配置WM8960的寄存器。SMDK.c文件主要是负责将asoc各个部分通过一个结构体描述连接起来。他们都是由asoc更上层的结构进行调用的。

对于我们移植来说，主要是关心SMDK_xxxx.c这样的Machine部分的文件。如果内核没有的话，就需要自己动手写了，我这里是没有的，所以我去找了个S3c2451的WM8960的Machine文件，接下来说下修改步骤。
想要正确播放出声音，第一步就需要修改machine中的dai结构体：

下面只说下主要的成员：

Cpu_dai_name 对应i2s控制器驱动
Codec_dai_name 对应于内核提供的codec文件中的同名dai 图3 给出
Platform_name 用于数据传输的平台名称（我猜的 I2SDMA?）
Codec_name 对应于控制codec的 i2c驱动
ops 主要成员是.hw_params变量，当通过alsa-util测试播放的时候，应用会通过这个函数传入一些控制参数来设置i2s和wm8960。通过图2 划线的2个参数就能对应到codec和i2s各自的控制函数当中。分别进行设置。参数则通过查看他们对应的函数就能得出。

                               图2

                               图3

修改后若使用默认的设置无法播放，则需要检查设置让关键的寄存器值变正确。
IIS设置主要要设置时钟源选I2SCLK，通过EPLL产生时钟，设置可以查看芯片手册中的i2s时钟路线图，然后就是bfs，rfs，psr参数，通常使用bfs=32 rfs=256，因为wm8960中默认设置还会将传入的频率/256和/32，所以为了保证频率正确就这样设置，这两个可以通过应用传参得到。而psr就需要我们通过计算得到了，比如44100hz采样率就是5 采样率是22050时就是10。这是通过公式算出来的。（psr是i2s预分频寄存器）

    N + 1 = (67.7Mhz) / (256 * 44.1Khz) = 5.99N + 1 = (67.7Mhz) / (256 * 22.05Khz) = 11

我们只需要让这些值真确写入寄存器就好了。设置通过i2s控制器驱动中的i2s_set_clkdiv函数，当然这些只是设置，并没有实际写入到寄存器，真正写入到寄存器的是config_setup函数，里面调用

set_bfs(i2s, bfs);
set_rfs(i2s, rfs);

写入寄存器，psr在最后进行设置。

if (!(i2s->quirks & QUIRK_NO_MUXPSR)) {psr =m_psr;// i2s->rclk_srcrate / i2s->frmclk / rfs;printk("i2s %s  setup psr:%d \r\n",__func__,psr);writel(((psr ) << 8) | PSR_PSREN, i2s->addr + I2SPSR);dev_dbg(&i2s->pdev->dev,"RCLK_SRC=%luHz PSR=%u, RCLK=%dfs, BCLK=%dfs\n",i2s->rclk_srcrate, psr, rfs, bfs);}

可以看到我用m_psr替换掉了原始的psr计算，这是因为，我在machine中已经计算好了psr的值，传入设置好的时候，不用计算直接写入即可。
并且，i2s驱动中的set_clkdiv可能会少 rfs和psr的设置，加入即可。
（这些修改的部分是通过machine中的.hw_params函数设置的）
以下代码是I2S.c中的代码，添加了2和3两个选项（这是通过调试得到的缺少的部分）。

#define DIV_RCLK 2
#define DIV_PSR 3
static int i2s_set_clkdiv(struct snd_soc_dai *dai,int div_id, int div)
{struct i2s_dai *i2s = to_info(dai);struct i2s_dai *other = i2s->pri_dai ? : i2s->sec_dai;switch (div_id) {case SAMSUNG_I2S_DIV_BCLK:if ((any_active(i2s) && div && (get_bfs(i2s) != div))|| (other && other->bfs && (other->bfs != div))) {dev_err(&i2s->pdev->dev,"%s:%d Other DAI busy\n", __func__, __LINE__);return -EAGAIN;}printk(KERN_ERR"bfs:%d\r\n",div);i2s->bfs = div;break;case DIV_RCLK:if ((any_active(i2s) && div && (get_rfs(i2s) != div))|| (other && other->rfs && (other->rfs != div))) {dev_err(&i2s->pdev->dev,"%s:%d Other DAI busy\n", __func__, __LINE__);return -EAGAIN;}printk(KERN_ERR"rfs:%d\r\n",div);i2s->rfs = div;break;case DIV_PSR:{m_psr=div;}break;default:dev_err(&i2s->pdev->dev,"Invalid clock divider(%d)\n", div_id);return -EINVAL;}return 0;
}

这里还需要注意一个函数就是i2s_txctrl ，这个函数控制着i2s的输出，在函数的末尾可以看到设置IISCON和IISMOD寄存器，如果不出声音可以在此跟踪一下这两个寄存器的状态。
正确的状态不知道的话可以先写下裸机wm8960驱动以后再来验证，裸机驱动wm8960的代码网上还是比较多的。
我这里改成了con |1, 原因可以通过看手册和跟踪寄存器得出。

到此I2S部分和machine部分就修改完了。还要注意一点，如果iis设置全对，还是没有声音，这时就要考虑codec驱动的初始化问题了，以wm8960.c为例，我是在代码中的wm8960_probe函数中看到了wm8960的一些寄存器初始化函数调用，一些关键的设置并不正确，于是修改为如下：

static int wm8960_probe(struct snd_soc_codec *codec)
{struct wm8960_priv *wm8960 = snd_soc_codec_get_drvdata(codec);struct wm8960_data *pdata = dev_get_platdata(codec->dev);int ret;wm8960->set_bias_level = wm8960_set_bias_level_out3;if (!pdata) {dev_warn(codec->dev, "No platform data supplied\n");} else {if (pdata->capless)wm8960->set_bias_level = wm8960_set_bias_level_capless;}ret = snd_soc_codec_set_cache_io(codec, 7, 9, SND_SOC_REGMAP);if (ret < 0) {dev_err(codec->dev, "Failed to set cache I/O: %d\n", ret);return ret;}ret = wm8960_reset(codec);if (ret < 0) {dev_err(codec->dev, "Failed to issue reset\n");return ret;}wm8960->set_bias_level(codec, SND_SOC_BIAS_STANDBY);/* Latch the update bits *//*snd_soc_update_bits(codec, WM8960_LINVOL, 0x100, 0x100);snd_soc_update_bits(codec, WM8960_RINVOL, 0x100, 0x100);snd_soc_update_bits(codec, WM8960_LADC, 0x100, 0x100);snd_soc_update_bits(codec, WM8960_RADC, 0x100, 0x100);snd_soc_update_bits(codec, WM8960_LDAC, 0x100, 0x100);snd_soc_update_bits(codec, WM8960_RDAC, 0x100, 0x100);snd_soc_update_bits(codec, WM8960_LOUT1, 0x100, 0x100);snd_soc_update_bits(codec, WM8960_ROUT1, 0x100, 0x100);snd_soc_update_bits(codec, WM8960_LOUT2, 0x100, 0x100);snd_soc_update_bits(codec, WM8960_ROUT2, 0x100, 0x100);*///powersnd_soc_update_bits(codec, WM8960_POWER1,0x1c0,0x1c0);snd_soc_update_bits(codec, WM8960_POWER2,0x1f8 ,0x1f8);snd_soc_update_bits(codec, WM8960_POWER3,0x00c ,0x00c);// clock  CLKSEL = 0 : no PLL -> SYSCLK using MCLKsnd_soc_update_bits(codec, 0x4,0, 0x0); // no mute  oksnd_soc_update_bits(codec, 0x5,0, 0x0); // set no mute//snd_soc_update_bits(codec, 0x5, 0x08);// set mute // audio interfacesnd_soc_update_bits(codec, 0x7,0x2, 0x2);// 00 = 16bits,  10 = IIS format// volume +6db  oksnd_soc_update_bits(codec, 0x2,0x1ff, 0x60 | 0x100);// WM8960_LOUT1snd_soc_update_bits(codec, 0x3,0x1ff, 0x60 | 0x100);// WM8960_ROUT1snd_soc_update_bits(codec, 0xa,0x1ff, 0xFF | 0x100);// Left DAC volumesnd_soc_update_bits(codec, 0xb,0x1ff, 0xFF | 0x100);// Right DAC volume// mixer controlsnd_soc_update_bits(codec, 0x22,0x180, 1<<8 | 1<<7);        // Left output mixer controlsnd_soc_update_bits(codec, 0x25,0x180, 1<<8 | 1<<7);        // Right output mixer controlprintk(KERN_ERR"wm8960 init done!\r\n");snd_soc_add_codec_controls(codec, wm8960_snd_controls,ARRAY_SIZE(wm8960_snd_controls));wm8960_add_widgets(codec);return 0;
}

注释掉的是原来的，wm8960寄存器地址在wm8960.h中都有定义的，我为了省事直接把裸机代码拿过来用了，效果是一样的。主要设置了电源，时钟，音量和声音输出，这些缺1不可（测试过）。
这样修改完后声音应该能放出来了。
如果出声音了，速率不对，偏快或偏慢，那是因为EPLL时钟设置不对，IIS需要67.7M的时钟频率才能正确播放。，当然80M的频率播放也蛮有意思的，音调被改变，一样的音乐，不一样的感受。^_^

另外提一下asoc驱动移植注意。

smdk_8960.c是我手动添加的，还需要修改Makefile和Kconfig文件，才能被配置和编译。
首先需要在smdk_s5pv210.c中的device __init数值，确定iis0和i2c0设备在数组中。（我的wm8960 用的是iis0和i2c0），将wm8960作为i2c子设备添加到 i2c0中，配置内核支持i2c，asoc然后启动后确定i2c0，wm8960，asoc正确被加载（看输出），i2s0会在wm8960匹配成功后会出现如下类似输出：

soc-audio soc-audio:  wm8960-hifi <-> samsung-i2s.0 mapping ok

最终成功时会有如下输出：

ALSA device list:#0: SMDK-I2S

也就是成功注册了一个声卡设备。
在/dev目录下会出现这些设备节点:

controlC0   -->   用于声卡的控制，例如通道选择，混音，麦克风的控制等
pcmC0D0c    -->   用于录音的pcm设备
pcmC0D0p    -->   用于播放的pcm设备
timer       -->   定时器

最后通过alsa-util调用alsa-lib库播放wav文件如果需要播放MP3还需要libmad（MP3解码库）的支持，直接让alsa-lib使用libmad库我还没找到方法，但可以通过自己写一个程序，调用libmad和alsa-lib来播放MP3，代码网上可以搜到。

附上测试播放调试图：
WAV文件：

MP3文件：

可以看到，播放MP3和WAV的驱动输出基本是一样的，最原始的音频数据是WAV，播放MP3只是通过软解码转换成WAV文件流而已。

心得体会

对于这些带框架的驱动学习，如果遇到问题不知道出在哪里可以先去调试一下裸机代码，确定寄存器的正确配置后再来调驱动框架会有事半功倍的效果。^_^