我在MTK平台下调试音频ALSA

#前言

前言我就随便写了，因为是项目的需要，我需要在我们的MTK8167S平台上面调试音频。包括录音和播放。

#硬件原理图

因为是我们公司的项目，我就不能把完整的原理图给出来。因为两个MIC不涉及机密，跟MTK的公版是一样的。可以给出来大家看看。

这个MIC是一个数字MIC，直接输出的就是数字信号，接在MTK8167S的一个数字通路上。

#MTK音频通路框图

嵌入式设备和平台关系很大，所以做什么平台一定要弄清楚平台设备的框图。MTK8167s音频的框图如下不同平台的差异也有不同，不要硬套，需要确认清楚。

图片上看到很多通路没？这些通路里面的东西都是需要根据tinymix来设置的，当然也有其他办法设置。

#通过tinymix配置通路

我们正常的tinymix查看配置

39      BOOL    1       O00 I05 Switch                           Off
40      BOOL    1       O00 I07 Switch                           Off
41      BOOL    1       O01 I06 Switch                           Off
42      BOOL    1       O01 I08 Switch                           Off
43      BOOL    1       O02 I05 Switch                           Off
44      BOOL    1       O02 I06 Switch                           Off
45      BOOL    1       O03 I05 Switch                           On
46      BOOL    1       O03 I07 Switch                           On
47      BOOL    1       O03 I10 Switch                           Off
48      BOOL    1       O04 I06 Switch                           On
49      BOOL    1       O04 I08 Switch                           On
50      BOOL    1       O04 I11 Switch                           Off
51      BOOL    1       O05 I00 Switch                           On
52      BOOL    1       O05 I03 Switch                           Off
53      BOOL    1       O05 I05 Switch                           Off
54      BOOL    1       O05 I07 Switch                           Off
55      BOOL    1       O05 I15 Switch                           Off
56      BOOL    1       O06 I01 Switch                           On
57      BOOL    1       O06 I04 Switch                           Off
58      BOOL    1       O06 I06 Switch                           Off
59      BOOL    1       O06 I08 Switch                           Off
60      BOOL    1       O06 I16 Switch                           Off
61      BOOL    1       O09 I00 Switch                           Off
62      BOOL    1       O09 I03 Switch                           On
63      BOOL    1       O10 I01 Switch                           Off
64      BOOL    1       O10 I04 Switch                           On
65      BOOL    1       O11 I02 Switch                           On
66      BOOL    1       O11 I05 Switch                           Off
67      BOOL    1       O13 I15 Switch                           Off
68      BOOL    1       O14 I16 Switch                           Off
69      ENUM    1       AIN Mux                                  INT ADC
70      ENUM    1       DAIBT Mux                                MRG
71      BOOL    1       I2S O03_O04 Switch                       Off
72      BOOL    1       INT ADDA O03_O04 Switch                  On
73      BOOL    1       MRG BT O02 Switch                        On
74      BOOL    1       PCM0 O02 Switch                          Off
75      ENUM    1       Left PGA Mux                             OPEN
76      ENUM    1       Right PGA Mux                            OPEN
77      ENUM    1       AIF TX Mux                               Digital MIC
78      ENUM    1       HPOUT Mux                                OPEN
79      ENUM    1       LINEOUT Mux                              OPEN
80      BOOL    1       DMIC Data Gen Switch                     Off
81      BOOL    1       AMIC Data Gen Switch                     Off
82      BOOL    1       SDM Tone Gen Switch                      Off
aiv8167sm3_bsp:/ #

里面已经有很多开关了，我们要做的时候通过tinymix把in 和 out对接起来。

我们调试的时候可以直接用tinymix来调试，如果tinymix调试通过后就可以在mixer_paths.xml修改，以后开机就不用每次用tinymix设置了。

#简单说下音频框架

整个音频框架叫做ALSA，我们读中文的时候会读成 “阿傻”。alsa-lib是提供alsa接口给应用调用，alsa底层框架是为了满足驱动和平台，我们操作alsa设备也无非就是open、Ioctl、read等操作。

这个图非常经典，在内核驱动里面，alsa的框架是分成三个部分，platform、codec、和machine。Platform 是cpu_dai 、Codec 是 codec_dai 、然后通过Machine 里面的dai_link 把两个关联起来。

看上面的注释

/* Digital audio interface glue - connects codec <---> CPU */

这个结构体就是用来干这个的，耦合cpu_dai 口和 codec_dai 口。

大家可能对dai口还一知半解，dai口就是音频数据传输的接口，在软件上用dai这个词来描述，在硬件上可以是pcm接口，可以是i2c接口、也可以是其他的音频传输接口。

要了解驱动，就要从注册声卡入口开始去看。

网上比较不错的流程框图

#声卡和pcm设备

一个声卡下面可以挂载很多pcm设备，PCM设备是可以用来录音和播放的。PCM设备的生成的代码位置如下

dai_link 挂载成功可以在日志里面看出来，日志如下

[    3.950673] <2>.(2)[1:swapper/0][name:mtk_soc_pcm_btcvsd_tx&]mtk_asoc_pcm_btcvsd_tx_platform_probe
[    3.966309] <2>.(2)[1:swapper/0]=== weiqifa === snd_pcm_new_stream-709 pcmC0D0p
[    3.971799] <2>.(2)[1:swapper/0]mt8167-mt6392 odm:sound: snd-soc-dummy-dai <-> DL1 mapping ok
[    3.980427] <2>.(2)[1:swapper/0]=== weiqifa === snd_pcm_new_stream-709 pcmC0D1c
[    3.983963] <2>.(2)[1:swapper/0]mt8167-mt6392 odm:sound: snd-soc-dummy-dai <-> VUL mapping ok
[    3.990699] <2>.(2)[1:swapper/0]=== weiqifa === snd_pcm_new_stream-709 pcmC0D2p
[    3.993650] <2>.(2)[1:swapper/0]mt8167-mt6392 odm:sound: snd-soc-dummy-dai <-> HDMI mapping ok

#常用的调试指令

查看code ccat /sys/kernel/debug/asoc/codecs 查看声卡 cat /proc/asound/cards 查看pcm设备 ls /dev/snd cat /proc/asound/pcm 录音命令 tinycap /sdcard/1.pcm -D 0 -d 1 -c 2 -r 16000 -b 16 查看通路 tinymix

#调试

调试的过程非常有意思，包括硬件调试和软件调试，软件就是看日志看Log。硬件的话，就是要确认硬件的电压、时钟、数据是否正常。

我遇到一个就是MICBIAS电压没有，而且这个电压设置需要MTK的寄存器来控制。MTK答复如下，如果做MTK的音频应该是有帮助的。

跟MICBIAS0相关的寄存器是AUDIO_CODEC_CON03 =0x70c
其中bit15~16是设置电压的：
MIC Bias Output voltage selection
00: 1.9V
01: 2.0V
10: 2.1V
11: 2.2V
另外bit17是开关micbias0的：
MIC Bias power down
0: power down
1: power on
因此我们做了如下修改：
1、enable micbias0:--- a/sound/soc/codecs/mt8167-codec-utils.c
+++ b/sound/soc/codecs/mt8167-codec-utils.c
@@ -260,6 +260,11 @@.mask = BIT(14),.val = BIT(14),},
+ { /* micbias0 */
+ .reg = AUDIO_CODEC_CON03,
+ .mask = BIT(17),
+ .val = BIT(17),
+ },};
2. 在enable micbias 同样的位置下方，将MICBIAS0的电压设置为2.2V，{ /* micbias0 */.reg = AUDIO_CODEC_CON03,.mask = GENMASK(16, 15),.val =（ 0x3<< 15）,},3、同样，MICBIAS1的电压设置是AUDIO_CODEC_CON01=0x704中
在bit18~25中，进行设置（具体可自行验证）：
For test mode
RG_AUD_RSV[0]: VIN2 to LCH PGA op input enable
0: disable, 1: enable
RG_AUD_RSV[1]: VIN0 to RCH PGA op input enable
0: disable, 1: enable
RG_AUD_RSV[2]: Audio CLK LDO enable
0: disable, 1: enable
RG_AUD_RSV[3]: ACCDET COMP input monitor enable
0: disable, 1: enable
RG_AUD_RSV[6:4]: MICBIAS1 voltage selection
000: 2.5V
001: 2.2V
010: 2.1V
011: 2.0V
100: 1.9V
Others not used
RG_AUD_RSV[7]: ACCDET 2.5X buffer enable
0: disable, 1: enable而enable仍旧是在AUDIO_CODEC_CON03 =0x70c中
bit3~6中有描述（也就是bit6）
For MICBIAS/ACCDET 
[0]: MICBIAS1 outpout pull low enable
0: disable, 1: enable
[1]: ACCDET voltage selection to comparator
0: 22/27*Vaccdet, 1: 22.2/27*Vaccdet
[2]: MICBIAS1 outpout pull low enable
0: disable, 1: enable
[3]: MICBIAS1 enable
0: disable (control by digital), 1: enable
以上寄存器的信息可通过如下命令来获取
cat /sys/kernel/debug/mt8167_codec_regs

除了这个电压外，就是对应硬件原理图把对应的GPIO口搞对，特别是SPK功放使能引脚的。一定不要害怕dts里面的设置，而是要拿发展的眼光看问题，这里面的所有的东西，都是有意义的，都是要在C里面去解析然后发挥它的光和热的。