CSR8670项目实战:BlueCar蓝牙音频网关
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1. 引言
最近接到一个项目,需求是开发一个蓝牙音频网关,用来测试车机上的蓝牙模块的A2DP、HFP功能是否正常。
花了一个星期的时间完成了ADK4.0.0的source app的学习,又花了一星期的时间在CSR8670开发板上调通了原型。
2. 主要功能
BlueCar是一款入门级的蓝牙音频网关。他的主要功能如下:
- 支持music模式(A2DP音频播放)
- 支持voip模式(AGHFP语音双讲)
- 支持一键模式切换
- 支持串口通信
- 支持连接特定蓝牙地址的从设备
系统框图如下:
3. 项目难点
项目软件基于ADK4.0.0的source app,其实现了基于USB通信的语音双讲功能,也可以播放USB源的音频。
在此基础上,项目需要实现如下功能:
- 串口通信
- 本地AUX源A2DP播放
- 本地模拟输入输出的AGHFP双讲
- A2DP播放和AGHFP双讲一键切换
- 连接特定蓝牙地址的设备
3.1. 串口通信
详细步骤请参考我的另一篇博文CSR8670的UART功能的应用笔记。
有一个需要注意的地方,source.mak文件会在使能“wired input”工程配置后将transport口指定成none,这会导致程序运行后找不到uart sink。建议修改source.mak如下:
# Set transport make variable
ifneq (,$(findstring -DANALOGUE_INPUT_DEVICE,$(DEFS)))
#TRANSPORT=none ===> 屏蔽这句话
else
TRANSPORT=usb_vm
endif
3.2. 本地AUX源A2DP播放
参考官方文档《ADK Audio Source Application User Guide》的章【3.1 Supporting Different Input Source Modes】,烧录source.psr和source_analog.psr即可。
3.3. 本地模拟输入输出的AGHFP双讲
这个功能比较难开发,因为需要打通模拟信号在CSR8670内部的整个音频通路,需要修改VM层,library层和kalimba DSP层的代码。
3.3.1. VM层
VM层代码需修改source.audio.c的audio_aghfp_connect函数,手动设置模拟mic参数,取消USB参数设置:
static void audio_ag_mic_params_init(common_mic_params* mic_params)
{mic_params->mic_a.digital = 0;mic_params->mic_a.bias = 1;mic_params->mic_a.gain = 15;mic_params->mic_a.pre_amp = 1;mic_params->mic_a.instance = 0;mic_params->mic_b.digital = 0;mic_params->mic_b.bias = 1;mic_params->mic_b.gain = 15;mic_params->mic_b.pre_amp = 1;mic_params->mic_b.instance = 0;
}void audio_aghfp_connect(Sink sink, bool esco, bool wbs, uint16 size_warp, uint16 *warp)
{uint16 i = 0;AudioPluginFeatures features = {0,0,0}; /* no stereo or i2s output */AUDIO_DEBUG(("AUDIO: audio_aghfp_connect\n"));/* start audio active timer */audio_start_active_timer();/* remove any A2DP audio */audio_a2dp_disconnect_all();/* init mic params */audio_ag_mic_params_init(&theSource->audio_data.ag_mic_params);#ifdef USB_AUDIO theSource->audio_data.audio_aghfp_connect_params.mic = NULL;theSource->audio_data.audio_aghfp_connect_params.usb = &theSource->audio_data.ag_usb_params;
#elsetheSource->audio_data.audio_aghfp_connect_params.mic = &theSource->audio_data.ag_mic_params;theSource->audio_data.audio_aghfp_connect_params.usb = NULL;/* features.stereo = 1; */
#endiftheSource->audio_data.ag_usb_params.usb_source = usb_get_speaker_source(); /* Set the USB Source */theSource->audio_data.ag_usb_params.usb_sink = usb_get_mic_sink(); /* Set the USB Sink */for (i = 0; i < size_warp; i++){theSource->audio_data.audio_aghfp_connect_params.warp[i] = warp[i];}if (theSource->audio_data.audio_routed == AUDIO_ROUTED_NONE){ theSource->audio_data.audio_routed = AUDIO_ROUTED_AGHFP;AudioConnect(audio_aghfp_get_plugin(wbs),sink, esco ? AUDIO_SINK_ESCO : AUDIO_SINK_SCO,theSource->codec,/*aghfp_gain*/10, 8000,features , /* no stereo or I2S output required */volume_get_mute_mode(),AUDIO_ROUTE_INTERNAL,/*power*/0, &theSource->audio_data.audio_aghfp_connect_params,
}
3.3.2. library层
找到C:\ADK4.0.0\src\lib\csr_ag_audio_plugin\csr_ag_audio.c文件,修改CsrAgAudioPluginConnect以设置ADC、DAC采样率:
/* Send warp values to DSP */KalimbaSendMessage(MESSAGE_SEND_WARP, CSR_AG_AUDIO->warp[0], CSR_AG_AUDIO->warp[1], CSR_AG_AUDIO->warp[2], CSR_AG_AUDIO->warp[3]);/* 设置Kalimba DSP的ADC,DAC采样率 */KalimbaSendMessage(MESSAGE_SET_DAC_SAMPLE_RATE, CSR_AG_AUDIO->dac_rate/10, 0,0,0);/* Connect audio */ConnectAudio (task, CSR_AG_AUDIO->stereo) ;SetAudioBusy(NULL);
修改ConnectAudio函数以支持双通道DAC输出:
/* Connect Ports to DSP */
r2 = (bool) StreamConnect(StreamKalimbaSource(DSP_TO_DAC_L_PORT),speaker_snk); /* DSP->DAC *//* 初始化右通道DAC */
spkr_sink_b = StreamAudioSink(AUDIO_HARDWARE_CODEC, AUDIO_INSTANCE_0, AUDIO_CHANNEL_B);
PanicFalse(SinkConfigure(spkr_sink_b, STREAM_CODEC_OUTPUT_RATE, CSR_AG_AUDIO->dac_rate));
SinkSynchronise(speaker_snk,spkr_sink_b);
r3 = (bool) StreamConnect(StreamKalimbaSource(DSP_TO_DAC_R_PORT),spkr_sink_b); /* DSP->DAC *//* 设置硬件DAC增益到最大 */
PanicFalse( SinkConfigure(speaker_snk, STREAM_CODEC_OUTPUT_GAIN, 15) );
PanicFalse( SinkConfigure(spkr_sink_b, STREAM_CODEC_OUTPUT_GAIN, 15) );
3.3.3. Kalimba DSP层
打开C:\ADK4.0.0\kalimba\apps\one_mic_example_bluecar\usb_dongle_48_to_8k_stereo.xip文件,修改工程配置如下:
<property key="defines" >uses_48_to_8kHz,DEBUG_LATE_WRITE</property><property key="hardware" >0</property><property key="libs" >core,frame_sync,cbops_multirate,sbc_wbs, plc100,math,cvc_modules,cvc_system,spi_comm</property>
在去掉了宏定义USB_DONGLE,STEREO_USB_INPUT后,编译出来的kalimba DSP烧录文件支持模拟输入输出。在编译过程中会提示不能识别某些函数名称,此时需添加cvc_modules,cvc_system,spi_comm这三个库文件,因为HFP里面用到了cvc库里的一些模块。
3.4. A2DP播放和AGHFP双讲一键切换
Source app支持music模式和voip模式,正好对应了A2DP播放和AGHFP双讲这两个功能。Source app也提供了audio_switch_voip_music_mode函数以支持在这两个模式间切换。这里需要注意的是,在切换之前一定要先挂起当前所有连接,否则会在从voip模式切换到music模式时系统崩溃。示例代码如下:
/* 挂起aghfp音频 */
aghfp_suspend_all_audio(); /* 挂起a2dp音频 */
a2dp_suspend_all_audio();/* 切换模式 */
if (data[1] == AUDIO_VOIP_MODE)
{audio_switch_voip_music_mode(AUDIO_VOIP_MODE);
}
else
{audio_switch_voip_music_mode(AUDIO_MUSIC_MODE);
}
3.5. 连接特定蓝牙地址的设备
Source app支持开机后直连特定蓝牙地址的设备,但不支持运行时动态修改。其实我们只需要将开机时直连的地址强制覆盖即可。参考代码如下:
/* 保存串口接收到的MAC地址 */
addr.nap = (((uint16_t)data[1]) << 8)|((uint16_t)data[2]);
addr.uap = data[3];
addr.lap = (((uint32_t)data[4]) << 16)|(((uint32_t)data[5]) << 8)|((uint32_t)data[6]);UART_DEBUG(("UART: Page nap[%x], uap[%x], lap[%lx]\n", addr.nap, addr.uap, addr.lap)); /* 更新开机直连的目标设备地址 */
theSource->ps_config->bdaddr_remote_device = addr;
connection_mgr_set_remote_device(&addr);/* 串口反馈消息 */
uart_send_msg(BLUECAR_UART_CMD_ID_HOST_COMMAND_EXTEND, data, 7);
在设置地址成功后,令CSR8670进入page状态,即可与指定蓝牙地址设备建立连接。
4. 总结
蓝牙音频网关项目一个深度开发Source app的成功案例。需要深刻理解CSR8670软硬件的运作机理,并能灵活运用并修改VM、library、kalimba DSP的源码。
BlueCar蓝牙音频网关的应用场景十分广阔,可以简单升级成蓝牙对讲机、车咪等实用产品。
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