【R128】基础组件开发指南——音频框架②

[livpo]

基于R128-S2设计的全套开发板已上线淘宝百问网韦东山老师个人店进行售卖，包含黑色的DshanMCU-R128s2-R16N16模组和全套的DshanMCU-R128s2-DEVKIT。

• DshanMCU-R128s2-R16N16模组：39.9元
• DshanMCU-R128s2-DEVKIT开发板：59.9元

R128开发板购买链接：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a21n57.1.0.0.46b0523cMfarLo&id=736154682975&ns=1&abbucket=5#detail

模块使用

一个声卡的简单测试，包含两部分，分别为声卡的控件设置及音频测试工具的使用。本章节将从以下 4 个通用小节和 1 个外挂 codec 小节介绍声卡如何使用。

1. menuconfig 配置
2. 声卡设备查看
3. 声卡控件
4. 声卡测试工具使用
5. I2S 外挂 CODEC

menuconfig 配置

进入menuconfig 界面：

# 进入RTOS 目录执行以下命令
mrtos_menuconfig

Drivers Options ‑‑‑>
    soc related device drivers ‑‑‑>
        SOUND Devices ‑‑‑>
            [*] Sound card support
                AW Sound Compenents ‑‑‑>
                    Allwinner alsa library (tiny alsa library) ‑‑‑>

还提供 aw‑tiny‑alsa‑lib, 包含了 alsa‑lib 主要的接口，没有任何插件，作用类似于 tinyalsa。aw‑tiny‑alsa‑lib 配置方法：

Drivers Options ‑‑‑>
    soc related device drivers ‑‑‑>
        SOUND Devices ‑‑‑>
            [*] Sound card support
                AW Sound Compenents ‑‑‑>
                    Allwinner alsa library (tiny alsa library) ‑‑‑>

音频工具 aw‑alsa‑utils 相关配置项：

Drivers Options ‑‑‑>
    soc related device drivers ‑‑‑>
        SOUND Devices ‑‑‑>
            [*] Sound card support
                AW Sound Compenents ‑‑‑>
                    [*] alsa library utils select
                    [*] alsa library utils amixer
                    [*] alsa library utils aplay
                    [*] alsa library utils arecord
                    [ ] alsa library utils aloop

声卡设备查看

可输入以下命令查看系统挂载上的声卡

~# amixer -l
============= Sound Card list =============
card_num card_name
    0 	audiocodecdac
    1 	audiocodecadc
    2 	snddaudio0
    3 	snddmic
    4 	sndspdif

?> 可通过在 card_default.c 修改 “card_name” 变量，设定声卡名称。

声卡加载配置

声卡配置位于代码中, 路径如下：

在每个方案目录下面：

projects/方案/src/card_default.c

使用 snd_card_register 函数进行声卡的注册

int snd_card_register(const char *name, struct snd_codec *codec, int platform_type)

• name: 表示声卡的名字，aw‑alsa‑lib中都需要通过该名字找到对应的声卡
• codec: codec结构体，根据实际使用的codec进行配置，如R128的audiocodec,使用sun20iw2_codec;如ac108,使用 ac108_codec
• platform_type: 与linux中ASOC框架类似，也需要指定使用哪种类型的platform,如CPUDAI, DAUDIO等

例如注册 AC108 声卡

snd_card_register("ac108", &ac108_codec, SND_PLATFORM_TYPE_DAUDIO1);

声卡控件

alsa-utils 工具

alsa-utils 主要提供三个工具：

1. aplay: 用于完成与播放相关的操作；
2. arecord: 用于完成与录音相关的操作；
3. amixer: 用于设置相关参数。

aplay

输入aplay 或aplay -h 可打印出使用方法

~# aplay

Usage: aplay [OPTION]... [FILE]...

-h, --help help
	--version print current version
-l, --list-devices list all soundcards and digital audio devices
-L, --list-pcms list device names
-D, --device=NAME select PCM by name
-q, --quiet quiet mode
-t, --file-type TYPE file type (voc, wav, raw or au)
-c, --channels=# channels
-f, --format=FORMAT sample format (case insensitive)
-r, --rate=# sample rate
-d, --duration=# interrupt after # seconds
...

查看可以用于播放的声卡

~# aplay -l
**** List of PLAYBACK Hardware Devices ****
card 0: audiocodec [audiocodec], device 0: soc@03000000:codec_plat-sunxi-snd-codec sunxisnd-codec-0 []
	Subdevices: 1/1
	Subdevice #0: subdevice #0
card 2: snddaudio0 [snddaudio0], device 0: 2032000.daudio0_plat-snd-soc-dummy-dai snd-socdummy-dai-0 []
	Subdevices: 1/1
	Subdevice #0: subdevice #0

用声卡0 设备0 播放test.wav(用 ctrl c 退出)

~# aplay -D hw:0,0 test.wav
Playing WAVE 'test.wav' : Signed 16 bit Little Endian, Rate 8000 Hz, Mono

^C Aborted by signal Interrupt...

arecord

输入arecord 或arecord -h 可打印出使用方法

~# arecord

Usage: arecord [OPTION]... [FILE]...

-h, --help help
	--version print current version
-l, --list-devices list all soundcards and digital audio devices
-L, --list-pcms list device names
-D, --device=NAME select PCM by name
-q, --quiet quiet mode
-t, --file-type TYPE file type (voc, wav, raw or au)
-c, --channels=# channels
-f, --format=FORMAT sample format (case insensitive)
-r, --rate=# sample rate
-d, --duration=# interrupt after # seconds
-M, --mmap mmap stream
-N, --nonblock nonblocking mode
-F, --period-time=# distance between interrupts is # microseconds
-B, --buffer-time=# buffer duration is # microseconds

查看可以用于录音的声卡

~# arecord -l

**** List of CAPTURE Hardware Devices ****
card 0: audiocodec [audiocodec], device 0: soc@03000000:codec_plat-sunxi-snd-codec sunxisnd-codec-0 []
	Subdevices: 1/1
	Subdevice #0: subdevice #0
card 1: snddmic [snddmic], device 0: 2031000.dmic_plat-snd-soc-dummy-dai snd-soc-dummy-dai-0 []
	Subdevices: 1/1
	Subdevice #0: subdevice #0
card 2: snddaudio0 [snddaudio0], device 0: 2032000.daudio0_plat-snd-soc-dummy-dai snd-socdummy-dai-0 []
	Subdevices: 1/1
	Subdevice #0: subdevice #0
...

用声卡1 的设备0 进行采样位数为16 的录音，并把数据保存在test.wav(用ctrl c 退出)

~# arecord -D hw:1,0 -f S16_LE test.wav

Recording WAVE 'test.wav' : Signed 16 bit Little Endian, Rate 8000 Hz, Mono

^C Aborted by signal Interrupt...

amixer

输入amixer 或amixer -h 可打印出使用方法

~# amixer -h

Usage: amixer <options> [command]

Available options:
-h,--help this help
-c,--card N select the card
-D,--device N select the device, default 'default'
-d,--debug debug mode
-n,--nocheck do not perform range checking
-v,--version print version of this program
-q,--quiet be quiet
-i,--inactive show also inactive controls
-a,--abstract L select abstraction level (none or basic)
-s,--stdin Read and execute commands from stdin sequentially
-R,--raw-volume Use the raw value (default)
-M,--mapped-volume Use the mapped volume

Available commands:
scontrols show all mixer simple controls
scontents show contents of all mixer simple controls (default command)
sset sID P set contents for one mixer simple control
sget sID get contents for one mixer simple control
controls show all controls for given card
contents show contents of all controls for given card
cset cID P set control contents for one control
cget cID get control contents for one control

查看声卡 1 的控件

~# amixer -c 1 scontrols

Simple mixer control 'L0 volume',0
Simple mixer control 'L1 volume',0
Simple mixer control 'L2 volume',0
Simple mixer control 'L3 volume',0
Simple mixer control 'R0 volume',0
Simple mixer control 'R1 volume',0
Simple mixer control 'R2 volume',0
Simple mixer control 'R3 volume',0
Simple mixer control 'rx sync mode',0

查看声卡 1 的控件的具体配置

~# amixer -c 1 scontents
Simple mixer control 'L0 volume',0
    Capabilities: volume volume-joined
    Playback channels: Mono
    Capture channels: Mono
    Limits: 0 - 255
    Mono: 176 [69%]
Simple mixer control 'L1 volume',0
    Capabilities: volume volume-joined
    Playback channels: Mono
    Capture channels: Mono
    Limits: 0 - 255
    Mono: 176 [69%]
Simple mixer control 'L2 volume',0
    Capabilities: volume volume-joined
    Playback channels: Mono
    Capture channels: Mono
    Limits: 0 - 255
    Mono: 176 [69%]
...

设置声卡 1 第一个控件的值

# 拿到声卡1所有控件
~# amixer -c 1 controls
numid=2,iface=MIXER,name='L0 volume'
numid=4,iface=MIXER,name='L1 volume'
numid=6,iface=MIXER,name='L2 volume'
numid=8,iface=MIXER,name='L3 volume'
numid=3,iface=MIXER,name='R0 volume'
numid=5,iface=MIXER,name='R1 volume'
numid=7,iface=MIXER,name='R2 volume'
numid=9,iface=MIXER,name='R3 volume'
numid=1,iface=MIXER,name='rx sync mode'

# 拿到控件内容
~# amixer cget numid=2,iface=MIXER,name='L0 volume'
numid=2,iface=MIXER,name='rx sync mode'
    ; type=ENUMERATED,access=rw------,values=1,items=2
    ; Item #0 'Off'
    ; Item #1 'On'
    : values=0

# 设置控件值
~# amixer cset numid=2,iface=MIXER,name='L0 volume' 1
numid=2,iface=MIXER,name='rx sync mode'
    ; type=ENUMERATED,access=rw------,values=1,items=2
    ; Item #0 'Off'
    ; Item #1 'On'
    : values=1

aw‑alsa‑lib 插件配置

aw‑alsa‑lib 与 linux 上 alsa‑lib 一样支持多种插件, 插件的选择、使用, 需要在代码中进行配置, 路径如下:

在每个方案目录下面：
projects/方案/src/alsa_config.c

下面根据插件类型进行简单说明

hw 插件

static const snd_pcm_hw_config_t snd_pcm_hw_config = {
    .card_name = "audiocodec",
    .device_num = 0,
};

• card_name: 声卡名称,需要与card_default.c中注册声卡时指定的名称一致
• device_num: pcm设备序号，目前仅支持一个pcm设备，所以只能为0

dmix 插件

static const snd_pcm_dmix_config_t snd_pcm_dmix_config = {
    .type = "dmix",
    .ipc_key = 2222,
    .slave = {
        .pcm = "hw:audiocodec",
        .format = SND_PCM_FORMAT_S16_LE,
        .rate = 48000,
        .channels = 1,
        .period_size = 1024,
        .periods = 4,
    },
};

• type: 插件类型dmix
• ipc_key: 需要进行混音的均要指定同一ipc_key
• slave: pcm从设备的信息
  • pcm: pcm设备的名称,必须为hw类型
  • format: 采样格式
  • rate: 采样率
  • channels: 通道数
  • period_size: period_size大小,决定中断触发频率
  • periods: periods大小,决定buffer size大小

dsnoop 插件

static const snd_pcm_dsnoop_config_t snd_pcm_dsnoop_ref_config = {
    .type = "dsnoop",
    .ipc_key = 1114,
    .slave = {
        .pcm = "hw:ac107",
        .format = SND_PCM_FORMAT_S16_LE,
        .rate = 16000,
        .channels = 1,
        .period_size = 1024,
        .periods = 4,
    },
};

• type: 插件类型 dsnoop
• ipc_key: 需要进行混音的均要指定同一ipc_key
• slave: pcm从设备的信息
  • pcm: pcm设备的名称,必须为hw类型
  • format: 采样格式
  • rate: 采样率
  • channels: 通道数
  • period_size: period_size大小,决定中断触发频率
  • periods: periods大小,决定buffer size大小

softvol 插件

static const snd_pcm_softvol_config_t snd_pcm_softvol_config = {
    .type = "softvol",
    .slave = {
        .pcm = "PlaybackPlug",
    },
    .control = {
        .control_name = "Soft Volume Master",
        .card_name = "audiocodec",
    },
    .min_dB = ‑51.0,
    .max_dB = 0.0,
    .resolution = 256,
};

• type: 插件类型softvol
• slave: pcm从设备的信息
  • pcm: pcm设备的名称,必须为hw类型
• control: 控件信
  • control_name: 控件名称
  • card_name: 声卡名称，指定控件位于哪个声卡中
• min_dB: 最小衰减
• max_dB: 最大衰减
• resolution: 精度

注意, 在第一次使用 softvol 插件进行播放时才会生成该控件; 如果想要在声卡驱动加载的时候就添加该控件，请修改对应的 codec 文件，例如 SND_CTL_KCONTROL_USER("Soft Volume Master", 255, 0, 255)

asym 插件

static const snd_pcm_asym_config_t snd_pcm_asym_config = {
    .type = "asym",
    .playback_pcm = "PlaybackSoftVol",
    .capture_pcm = "CaptureDsnoop",
};

• type: 插件类型softvol
• playback_pcm: 指定播放设备的名称
• capture_pcm: 指定录音设备的名称

route 插件

static const snd_pcm_route_config_t snd_pcm_route_config = {
	.type = "route",
    .slave = {
        .pcm = "PlaybackRate",
        .channels = 1,
    },
    .ttable = {
        {0, 0, 0.5},
        {1, 0, 0.5},
        TTABLE_CONFIG_END
    },
};

• type: 插件类型route
• slave: pcm从设备的信息
  • pcm: pcm设备的名称
  • channels: 通道数
• ttable: 各通道配置,上面的配置表示将输入的两声道数据分别作0.5倍衰减，然后合成单声道数据
  • 第一个值表示输入的通道序号
  • 第二个值表示输出的通道序号
  • 第三个值表示衰减值
  • ttable配置最后请务必添加TTABLE_CONFIG_END,表示配置结束

rate 插件

static const snd_pcm_rate_config_t snd_pcm_rate_config = {
	.type = "rate",
    .slave = {
        .pcm = "PlaybackDmix",
        .format = SND_PCM_FORMAT_S16_LE,
        .rate = 48000,
    },
	.converter = "speexrate",
};

• type: 插件类型rate
• slave: pcm从设备的信息
  • pcm: pcm设备的名称
  • format 采样精度
  • rate 采样率
• converter 指定使用的重采样算法,建议使用speexrate

file 插件

static const snd_pcm_file_config_t snd_pcm_file_cap_config = {
	.type = "file",
    .slave = {
    	.pcm = "CaptureDsnoop",
    },
    .format = "raw",
    .mode = "adb",
    .port = 20191,
};

• type: 插件类型file
• slave: pcm从设备的信息
  • pcm: pcm设备的名称
• format: 音频格式，目前仅支持raw
• mode: file插件保存数据的模式，目前仅支持adb
• port: 端口号
• server: 服务器端ip，当mode为network时才有效

multi 插件

static const snd_pcm_multi_config_t snd_pcm_3mic_1ref_config = {
    .type = "multi",
    .slaves = {
        { "a", "CaptureDsnoop3Mic", 3 },
        { "b", "CaptureDsnoopRef", 1 },
        { NULL, NULL, ‑1 },
    },
    .bindings = {
        { 0, "a", 0 },
        { 1, "a", 1 },
        { 2, "a", 2 },
        { 3, "b", 0 },
        { ‑1, NULL, ‑1 },
    },
};

• type: 插件类型multi
• slaves: pcm从设备的信息,上述配置表示同时对a,b两个pcm设备进行录音
  • 第一个参数表示pcm设备的别名,方便后续bingdings域指定不同的pcm设备
  • 第二个参数表示pcm设备的名称
  • 第三个参数表示通道总数
  • 注意请在配置最后添加{ NULL, NULL, ‑1 },表示结束
• bindings: 指定多个声卡的通道数排列,上述配置表示a声卡的3通道分别作为通道0,1,2输出,b声卡的通道0作为通道3输出
  • 第一个参数表示录音输出的通道序号
  • 第二个参数表示指定声卡的通道序号
  • 注意请在配置最后添加{ ‑1, NULL, ‑1 },表示结束

plug 插件

static const snd_pcm_plug_config_t snd_pcm_plug_config = {
    .type = "plug",
    .slave = {
        .pcm = "PlaybackDmix",
        .format = SND_PCM_FORMAT_S16_LE,
        .channels = 1,
        .rate = 48000,
    },
    .rate_converter = "speexrate",
    .route_policy = "default",
    .ttable = {
        TTABLE_CONFIG_END
    },
};

• type: 插件类型plug

• slave: pcm从设备的信息

  • pcm: pcm设备的名称
  • format: 采样格式
  • channels: 通道数
  • rate: 采样率

• rate_converter: 指定使用的重采样算法名称

• route_policy: 使用route插件时的策略,可选average,copy,duplicate,default即为copy

• ttable: 各通道配置,上面的配置表示将输入的两声道数据分别作0.5倍衰减，然后合成单声道数据

  • 第一个值表示输入的通道序号

  • 第二个值表示输出的通道序号

  • 第三个值表示衰减值

  • ttable配置最后请务必添加TTABLE_CONFIG_END,表示配置结束

I2S 外挂CODEC

硬件连接

确保外部CODEC 芯片与SoC I2S 接口正确连接，具体确认连接如下。

• LRCK, BCLK: 确认该两线是否连接；
• MCLK: 确认外部CODEC 是否需要MCLK，若需要，则确认MCLK 信号线连接；
• DIN: 确认外部CODEC 是否需要录音功能，若需要，则确认DIN 信号线连接；
• DOUT: 确认外部 CODEC 是否需要播放功能，若需要，则确认 DOUT 信号线连接。

获取外部 CODEC I2S 协议格式

确认外部 CODEC I2S 协议格式如下。

1. 功能需求：只录音、只播放、录音播放；
2. 引脚确认：I2S 序号、data 引脚序号；
3. 主从模式：SoC 作主（由 SoC 提供 BCLK,LRCK）、外挂 CODEC 作主（由外挂 CODEC提供 BCLK,LRCK）；
4. I2S 模式：标准 I2S、I2S_L、I2S_R、DSP_A、DSP_B；
5. LRCK 信号是否翻转；
6. BCLK 信号是否翻转；
7. MCLK 信号：MCLK 频率；
8. slot 个数：最高要支持多少 slot（音频通道数）；
9. slot 宽度：最高要支持多少 slot 宽度（音频采样位深）。

查看 “模块介绍” 说明的 “AHUB” 或 “I2S/PCM” -> “sys_conf 配置” 中的配置项说明，根据 I2S 协议格式进行配置。

AudioSystem

对于多核异构芯片，包含 RV/M33/DSP 三个核，各自运行这一个 RTOS，他们无法同时访问操作同一个音频硬件接口，因此软件上会实现跨核音频相关的功能，并且会屏蔽底层实现细节，让应用无感知，这套软件我们称之为 AudioSystem。

AudioSystem 软件框架

任意核上都能运行 AudioSystem, 因此可以提供统一的音频软件接口，而 AudioSystem 里面会根据实际配置对接到具体音频硬件接口，或者跨核音频接口。主要框图如下：

AudioSystem 可实现的功能包括：

• AudioTrack，支持多实例播放
• AudioRecord，支持多实例录音
• audio_plugin, 支持软件音量、重采样、精度转换、通道映射等功能
• audio_hw, 向上给 AudioTrack/AudioRecord 提供通用的数据读写接口，向下可对接本地声卡、跨核音频接口，甚至是 BT a2dp source 等功能。

软件配置

System components ‑‑‑>
	aw components ‑‑‑>
	AudioSystem Support ‑‑‑>
        [*] AW Audio System Support
        [*] Audio HW Support
        [*] Audio HW Support PCM
        [ ] Audio HW Support Multi PCM
        [ ] Audio HW Support AMP
        [ ] Audio HW Support BT
        [*] Audio HW Support EQ
        [ ] Audio HW Support AW EQ
        [*] Audio HW Support DRC
        [*] Audio Track Support
        [*] Audio Record Support
        [*] Audio System Utils
        [*] Audio Plugin Support

参数配置

AudioSystem 默认使能录音和播放的参数设置，涉及到的相关配置如下:

board/r128s2/pro/configs/sys_config.fex

根据板子的型号来选择对应的目录。这里是r128s2的pro板。录音和播放相关的参数如下：

[audio_hw_rv] //RV核参数配置
pcm_pb_rate = 48000
pcm_pb_channels = 1
pcm_pb_bits = 16
pcm_pb_period_size = 960
pcm_pb_periods = 4
pcm_pb_card = "hw:audiocodecdac" //播放声卡名称
amp_cap_rate = 16000
amp_cap_channels = 3
amp_cap_bits = 16
amp_cap_period_size = 320
amp_cap_periods = 4
amp_cap_card = "capture" //跨核声卡的名称

[audio_hw_dsp] //dsp核参数配置
pcm_cap_rate = 48000
pcm_cap_channels = 3
pcm_cap_bits = 16
pcm_cap_period_size = 320
pcm_cap_periods = 4
pcm_cap_card = "hw:audiocodecadc" //录音声卡名称

请根据实际使用需求配置参数，不要随意设置参数，否则会导致录音或播放失败，因为驱动会限制 periods，period_size 还有buffer_bytes 的最小值和最大值。如果录音出现 overrun，可以尝试增大 periods，不要随意修改 period_size。

音频接口

头文件

#include <AudioSystem.h>

AudioSystem.h 包含了 AudioTrack.h 以及 AudioRecord.h，因此应用上可以只包含 AudioSystem.h 即可

AudioTrack 接口

头文件

#include <AudioTrack.h>

创建 AudioTrack

tAudioTrack *AudioTrackCreate(const char *name)

参数：

• name: 指定audio_hw名称

返回值：

• 成功则返回AudioTrack句柄，失败返回NULL。

name 参数可支持的值，可以通过 ahw_list 命令查看, 例如 default,amp 也可以在代码中自定义添加需要的名称，详情可以参考 audio_hw/audio_hw.c 中的 add_default_ahw 函数

创建指定音频流类型的 AudioTrack

tAudioTrack *AudioTrackCreateWithStream(const char *name, uint16_t type)

参数：

• name: 指定audio_hw名称
• type: 音频流类型，每个类型都有独自的音量调节曲线

返回值：

• 成功则返回AudioTrack句柄，失败返回NULL。

如果使用 AudioTrackCreate 接口，默认使用的音频流类型是 AUDIO_STREAM_SYSTEM 音频流音量曲线在 audio_plugin/softvolume.c 里面定义, 可以参考 softvol_stream_init 函数默认加载了两种类型的曲线。

设置 AudioTrack 相关音频参数

int AudioTrackSetup(tAudioTrack *at, uint32_t rate, uint8_t channels, uint8_t bits)

参数：

• at: AudioTrack句柄
• rate: 采样率
• channels: 通道数
• bits: 采样精度

返回值：

• 成功则返回0,否则返回error code

写入 PCM 数据

int AudioTrackWrite(tAudioTrack *at, void *data, uint32_t size)

参数：

• at: AudioTrack句柄
• data: 要写入的pcm数据
• size: 数据大小,bytes

返回值：

• 成功则返回写入的字节数否则返回error code

开启 AudioTrack

int AudioTrackStart(tAudioTrack *at)

参数：

• at: AudioTrack句柄

返回值：

• 成功则返回0,否则返回error code

放音流程中不一定要执行 AudioTrackStart 函数，因为在调用 AudioTrackWrite 的时候，内部会根据状态自动调用 start 的。

停止 AudioTrack

int AudioTrackStop(tAudioTrack *at)

参数：

• at: AudioTrack句柄

返回值：

• 成功则返回0,否则返回error code

获取当前 AudioTrack 仍有多少数据未送入声卡

int AudioTrackDelay(tAudioTrack *at)

参数：

• at: AudioTrack句柄

返回值：

• 成功则返回0,否则返回error code

销毁 AudioTrack

int AudioTrackDestroy(tAudioTrack *at)

参数：

• at: AudioTrack句柄

返回值：

• 成功则返回0,否则返回error code

AudioRecord 接口

头文件

#include <AudioRecord.h>

创建 AudioRecord

tAudioRecord *AudioRecordCreate(const char *name)

参数：

• name: 指定audio_hw名称

返回值：

• 成功则返回AudioRecord句柄，失败返回NULL。

设置 AudioRecord 相关音频参数

int AudioRecordSetup(tAudioRecord *ar, uint32_t rate, uint8_t channels, uint8_t bits)

参数：

• ar: AudioRecord句柄
• rate: 采样率
• channels: 通道数
• bits: 采样精度

返回值：

• 成功则返回0,否则返回error code

获取 PCM 数据

int AudioRecordRead(tAudioRecord *ar, void *data, uint32_t size)

参数：

• ar: AudioRecord句柄
• data: 读取的pcm数据存放的地址
• size: 数据大小,bytes

返回值：

• 成功则返回写入的字节数,否则返回error code

开启 AudioRecord

int AudioRecordStart(tAudioRecord *ar)

参数：

• ar: AudioRecord句柄

返回值：

• 成功则返回0,否则返回error code

放音流程中不一定要执行 AudioRecordStart 函数，因为在调用 AudioRecordRead 的时候，内部会根据状态自动调用 start

停止 AudioRecord

int AudioRecordStop(tAudioRecord *ar)

参数：

• ar: AudioRecord句柄

返回值：

• 成功则返回0,否则返回error code

销毁 AudioRecord

int AudioRecordDestroy(tAudioRecord *ar)

参数：

• ar: AudioRecord句柄

返回值：

• 成功则返回0,否则返回error code

AudioSystem 其他接口

头文件

#include <AudioSystem.h>

AudioSystem 初始化

int AudioSystemInit(void)

参数：

• 无

返回值：

• 成功则返回0,否则返回error code

AudioSystemInit 一般在 os 的初始化流程中调用 (例如 main.c 中)

软件音量控制接口

int softvol_control_with_streamtype(int stream_type, uint32_t *vol_index, int16_t mode)

参数：

• stream_type: 音频流类型
• vol_index: 据mode得到的音量数值
• mode: 操作模式。0:读取；1：写入；2：读取范围

返回值：

• 成功则返回0,否则返回error code

当 mode 为 2 时，vol_index 的值表示音量范围，低 16bit 表示最小值，高 16bit 表示最大值。

AudioSystem 接口示例

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <math.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#include <console.h>

#include <AudioSystem.h>

#include "wav_parser.h"
#include <hal_thread.h>

static int g_loop_count = 0;
static int8_t g_play_or_cap = 0;
static int8_t g_record_then_play = 0;
static int8_t g_bits = 0;
static int g_run_time = 0;
static int g_at_task_id = 0;
static int g_ar_task_id = 0;
static int g_rate = 0;
static int g_channels = 0;
static char g_wav_path[128] = "16K_16bit_1ch";
static int g_tmp_arg = 0;
static char g_at_name[12] = "default";
static char g_ar_name[12] = "default";
static int g_ar_forward_port = 0;

#define LOCAL_PRIORITIES	\
	(configMAX_PRIORITIES > 20 ? configMAX_PRIORITIES - 8 : configMAX_PRIORITIES - 3)

struct as_test_data {
	int loop_count;
	int type;		/* 0:wav, 1:data */
	uint32_t rate,channels;
	void *ptr;
	int data_bytes;
	uint8_t bits;
	int8_t sec;
	int8_t record_then_play;
};

#define PI (3.1415926)
static int sine_generate(void *buf, uint32_t len, uint32_t rate, uint32_t channels, uint8_t bits, float amp)
{
	int sine_hz = 1000;
	int sine_point, sine_cycle, sine_point_bytes;
	int i,j;
	int accuracy = INT16_MAX;
	int frame_bytes;

	if (amp > 1.0)
		amp = 1.0;
	else if (amp < 0.01)
		amp = 0.01;

	frame_bytes = channels * bits / 8;
	sine_point = rate / sine_hz;
	sine_point_bytes = frame_bytes * sine_point;
	sine_cycle = len / sine_point_bytes;
	if (bits == 16) {
		int16_t *data = buf;
		accuracy = INT16_MAX;
		for (j = 0; j < sine_point; j++) {
			int16_t value = (int16_t)(amp * accuracy * sin(2 * (double)PI * j / sine_point));
			if (channels == 1) {
				data[j] = value;
			} else if (channels == 2) {
				data[2 * j] = value;
				data[2 * j + 1] = value;
			} else {
				printf("unsupport channels:%d\n", channels);
				while(1);
			}
		}
	} else if (bits == 32) {
		int32_t *data = buf;
		accuracy = INT32_MAX;
		for (j = 0; j < sine_point; j++) {
			int32_t value = (int32_t)(amp * accuracy * sin(2 * (double)PI * j / sine_point));
			if (channels == 1) {
				data[j] = value;
			} else if (channels == 2) {
				data[2 * j] = value;
				data[2 * j + 1] = value;
			} else {
				printf("unsupport channels:%d\n", channels);
				while(1);
			}
		}
	}

	for (i = 1; i < sine_cycle; i++) {
		memcpy(buf + i * sine_point_bytes, buf, sine_point_bytes);
		/*printf("[%s] line:%d buf:%p, dest:%p, ofs:%u\n", __func__, __LINE__,*/
			/*buf, buf + i * sine_point_bytes, i * sine_point_bytes);	*/
	}

	return sine_cycle * sine_point_bytes;
}

static void play_sine(tAudioTrack *at, uint32_t rate, uint8_t channels, uint8_t bits, int sec)
{
	int frame_loop = 480;
	int count, frame_bytes;
	void *buf;
	int len, size = 0;

	frame_bytes = frame_loop * channels * (bits == 16 ? 2 : 4);
	count = rate * sec / frame_loop;

	buf = malloc(frame_bytes);
	/*printf("[%s] line:%d malloc %u bytes\n", __func__, __LINE__, frame_bytes);*/
	if (!buf)
		return;

	len = sine_generate(buf, frame_bytes, rate, channels, bits, 0.8);
	while (count--) {
		size = AudioTrackWrite(at, buf, len);
		if (size != len) {
			printf("at write return %d\n", size);
			break;
		}
	}
	free(buf);
}

static void at_sine_task(void *arg)
{
	tAudioTrack *at;
	int channels = g_channels;
	int rate = g_rate;
	int sec = g_run_time;
	uint8_t bits = g_bits;

#if 1
	at = AudioTrackCreate(g_at_name);
#else
	at = AudioTrackCreateWithStream(g_at_name, AUDIO_STREAM_MUSIC);
#endif
	if (!at) {
		printf("at create failed\n");
		goto err;
	}

	AudioTrackSetup(at, rate, channels, bits);
	play_sine(at, rate, channels, bits, sec);

	AudioTrackStop(at);

	AudioTrackDestroy(at);
err:
	vTaskDelete(NULL);
}

static void at_sine_task_create()
{
	hal_thread_t handle;
	char buf[32];

	snprintf(buf, sizeof(buf), "at_sine%d", g_at_task_id);
	g_at_task_id++;
	handle = hal_thread_create(at_sine_task, NULL, buf, 8192, HAL_THREAD_PRIORITY_APP);
}

static void at_task(void *arg)
{
	tAudioTrack *at;
	struct as_test_data *data = arg;

	at = AudioTrackCreate(g_at_name);
	if (!at) {
		printf("at create failed\n");
		goto err;
	}

	if (data->type == 0)  {
        /* Pass */
	} else if (data->type == 1 && data->ptr != NULL){
		/* play pcm data */
		int value = 0;
		int count = data->loop_count;
		AudioTrackSetup(at, data->rate, data->channels, data->bits);
		while (count--) {
			AudioTrackWrite(at, data->ptr, data->data_bytes);
			value++;
			printf("[%s] line:%d playback count=%d\n", __func__, __LINE__, value);
		}
	}
	AudioTrackStop(at);

	AudioTrackDestroy(at);
err:
	if (data->ptr)
		free(data->ptr);
	free(data);
	vTaskDelete(NULL);
}

static void at_task_create(struct as_test_data *data)
{
	hal_thread_t handle;
	char buf[32];
	struct as_test_data *d;

	d = malloc(sizeof(struct as_test_data));
	if (!data) {
		d->type = 0;
		d->ptr = NULL;
		d->loop_count = g_loop_count;
	} else {
		memcpy(d, data, sizeof(struct as_test_data));
	}
	snprintf(buf, sizeof(buf), "at_task%d", g_at_task_id);
	g_at_task_id++;
	handle = hal_thread_create(at_task, d, buf, 2048, HAL_THREAD_PRIORITY_APP);
}
extern int adb_forward_create_with_rawdata(int port);
extern int adb_forward_send(int port, void *data, unsigned len);
extern int adb_forward_end(int port);
static void ar_task(void *arg)
{
	tAudioRecord *ar;
	struct as_test_data *data = arg;
	uint32_t rate = data->rate;
	uint32_t channels = data->channels;
	uint8_t bits = data->bits;
	int total, read_size, size, read = 0;
	int frame_bytes = bits / 8  * channels;
	int frames_bytes_loop = frame_bytes * rate / 100; /* 10ms */
	void *buf = NULL;

	if (data->sec)
		total = data->sec * rate * frame_bytes;
	else
		total = frames_bytes_loop; /* 10ms buffer */

#ifdef CONFIG_COMPONENTS_USB_GADGET_ADB_FORWARD
	int _port = g_ar_forward_port;
	if (g_ar_forward_port > 0)
		g_ar_forward_port = 0;
	if (adb_forward_create_with_rawdata(_port) < 0)
		_port = -1;
#endif
	ar = AudioRecordCreate(g_ar_name);
	if (!ar) {
		printf("ar create failed\n");
		goto err;
	}

	buf = malloc(total);
	if (!buf) {
		printf("no memory\n");
		goto err;
	}

	AudioRecordSetup(ar, rate, channels, bits);
	AudioRecordStart(ar);

	printf("[%s] line:%d buf:%p, %d\n", __func__, __LINE__, buf, total);
	while (data->loop_count--) {
		if (data->sec)
			total = data->sec * rate * frame_bytes;
		else
			total = frames_bytes_loop;
		read = 0;
		while (total > 0) {
			if (total > frames_bytes_loop)
				size = frames_bytes_loop;
			else
				size = total;
			read_size = AudioRecordRead(ar, buf + read, size);
			if (read_size != frames_bytes_loop) {
				printf("read_size(%d) != frames_bytes_loop(%d)\n", read_size, frames_bytes_loop);
				break;
			}
#ifdef CONFIG_COMPONENTS_USB_GADGET_ADB_FORWARD
			adb_forward_send(_port, buf + read, size);
#endif
			total -= read_size;
			read += read_size;
			/*printf("[%s] line:%d residue:%d read=%u\n", __func__, __LINE__, total, read);*/
		}
		if (read_size < 0)
			break;
	}
	AudioRecordStop(ar);
	AudioRecordDestroy(ar);
	ar = NULL;
#ifdef CONFIG_COMPONENTS_USB_GADGET_ADB_FORWARD
	adb_forward_end(_port);
	/* don't destroy port for repeating record */
	/*adb_forward_destroy(_port);*/
#endif

	vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
	if (data->record_then_play != 0) {
		struct as_test_data d = {
			.loop_count = 1,
			.type = 1,
			.rate = rate,
			.channels = channels,
			.ptr = buf,
			.data_bytes = read,
			.bits = bits,
		};
		at_task_create(&d);
		buf = NULL;
	}

err:
	if (ar)
		AudioRecordDestroy(ar);
	free(data);
	if (buf)
		free(buf);
	vTaskDelete(NULL);
}

static void ar_task_create(struct as_test_data *data)
{
	hal_thread_t handle;
	char buf[32];
	struct as_test_data *d;

	d = malloc(sizeof(struct as_test_data));
	if (!data) {
		d->type = 0;
		d->ptr = NULL;
		d->rate = g_rate;
		d->channels = g_channels;
		d->bits = g_bits;
		d->record_then_play = g_record_then_play;
		d->loop_count = g_loop_count;
		d->sec = g_run_time;
	} else {
		memcpy(d, data, sizeof(struct as_test_data));
	}
	snprintf(buf, sizeof(buf), "ar_task%d", g_ar_task_id);
	g_ar_task_id++;
	handle = hal_thread_create(ar_task, d, buf, 2048, HAL_THREAD_PRIORITY_APP);
}

static void as_test_usage()
{
	printf("Usgae: as_test [option]\n");
	printf("-h,          as_test help\n");
	printf("-s,          stream, 0-playback; 1-capture; 2-playback sine\n");
	printf("-d,          duration, sec\n");
	printf("-r,          rate\n");
	printf("-c,          channels\n");
	printf("-b,          bits\n");
	printf("-t,          capture and then playback\n");
	printf("-n,          AudioTrack name\n");
	printf("-m,          AudioRecord name\n");
	printf("-l,          loop count\n");
	printf("-f,          adb forward port\n");
	printf("\n");
	printf("play sine:\n");
	printf("as_test -s 2 -d 10 -r 48000\n");
	printf("capture:\n");
	printf("as_test -s 1 -d 0 -l 1000 -r 16000 -c 3\n");
	printf("capture and forward:\n");
	printf("as_test -s 1 -d 0 -l 1000 -r 16000 -c 3 -f 20227\n");
	printf("\n");
}

int cmd_as_test(int argc, char *argv[])
{
	int c = 0;
	g_play_or_cap = 0;
	g_loop_count = 1;
	g_run_time = 3;
	g_rate = 16000;
	g_channels = 2;
	g_bits = 16;
	g_record_then_play = 0;

	optind = 0;
	while ((c = getopt(argc, argv, "htl:s:ad:r:c:b:g:n:m:f:")) != -1) {
		switch (c) {
		case 'h':
			as_test_usage();
			return 0;
		case 'l':
			g_loop_count = atoi(optarg);
			break;
		case 's':
			/*
			 * 0: playback
			 * 1: capture
			 * 2: playback sine
			 * */
			g_play_or_cap = atoi(optarg);
			break;
		case 'd':
			g_run_time = atoi(optarg);
			break;
		case 'r':
			g_rate = atoi(optarg);
			break;
		case 'c':
			g_channels = atoi(optarg);
			break;
		case 'b':
			g_bits = atoi(optarg);
			break;
		case 't':
			g_record_then_play = 1;
			break;
		case 'g':
			g_tmp_arg = atoi(optarg);
			break;
		case 'n':
			strncpy(g_at_name, optarg, sizeof(g_at_name));
			break;
		case 'm':
			strncpy(g_ar_name, optarg, sizeof(g_ar_name));
			break;
		case 'f':
			g_ar_forward_port = atoi(optarg);
			break;
		default:
			return -1;
		}
	}

	if (optind < argc) {
		strncpy(g_wav_path, argv[optind], sizeof(g_wav_path) - 1);
	} else {
		strcpy(g_wav_path, "16K_16bit_1ch");
	}

	switch (g_play_or_cap) {
	case 0:
		at_task_create(NULL);
		break;
	case 1:
		ar_task_create(NULL);
		break;
	case 2:
		at_sine_task_create(NULL);
		break;
	default:
		printf("unknown 's' command\n");
		break;
	}
	return  0;
}
FINSH_FUNCTION_EXPORT_CMD(cmd_as_test, as_test, audio system test);


static void as_volume_usage(void)
{
	printf("Usgae: as_volume [option]\n");
	printf("-h,          as_volume help\n");
	printf("-t,          volume type\n");
	printf("             1:system\n");
	printf("             2:music\n");
	printf("-m,          option mode\n");
	printf("             0:get\n");
	printf("             1:set\n");
	printf("             2:get range\n");
	printf("\n");
}

static int cmd_as_volume(int argc, char *argv[])
{
	int type = AUDIO_STREAM_SYSTEM;
	int volume_mode = 0;
	uint32_t volume_value = 0;
	int c = 0, ret = 0;

	optind = 0;
	while ((c = getopt(argc, argv, "ht:m:")) != -1) {
		switch (c) {
		case 't':
			type = atoi(optarg);
			break;
		case 'm':
			volume_mode = atoi(optarg);
			break;
		case 'h':
		default:
			as_volume_usage();
			return -1;
		}
	}

	if (optind < argc) {
		int value = atoi(argv[optind]);
		volume_value = (uint32_t)(value | value << 16);
	}

	ret = softvol_control_with_streamtype(type, &volume_value, volume_mode);
	if (ret != 0) {
		printf("softvol(t:%d, m:%d), control failed:%d\n", type, volume_mode, ret);
		return -1;
	}

	switch (volume_mode) {
	case 0: /* read */
		printf("softvol(%d) read, value=%d,%d\n", type,
				(volume_value & 0xffff),
				((volume_value >> 16) & 0xffff));
		break;
	case 1: /* write */
		printf("softvol(%d) write, value=%d,%d\n", type,
				(volume_value & 0xffff),
				((volume_value >> 16) & 0xffff));
		break;
	case 2: /* read range */
		printf("softvol(%d) read, min=%u, max=%u\n", type,
				(volume_value & 0xffff),
				((volume_value >> 16) & 0xffff));
		break;
	}

	return 0;
}
FINSH_FUNCTION_EXPORT_CMD(cmd_as_volume, as_volume, audio system volume control);

AudioSystem 测试工具

ahw_list 命令

用于查看当前 audio_hw 中支持了哪些 audio_hw_elem

audio hw list:
instance |name |read |write
0 |default |0x04064128|0x04063ff4
2 |playback |0000000000|0x04063ff4

第一列instance, 每个elem都有一个instasnce值，决定他们是哪种类型的HW_TYPE
第二列name, 每个elem都有唯一的标志名称。
第三列read，表示读函数指针，0表示不支持读。
第四列write,表示写函数指针，0表示不支持写。

as_test 命令

as_test 可用于测试播放录音功能。

选项	功能
‑s	哪种测试；0: playback; 1: capture; 2: 播放 sine
‑d	运行时间 (秒); 注意, 录音会根据该值申请对应大小的内存 buffer，不能设置太大
‑l	循环执行次数；可以结合‑d 参数实现较低内存长时间的测试
‑r	采样率
‑c	通道数
‑b	采样精度
‑t	录音然后播放
‑n	指定创建 AudioTrack 时的 name 参数
‑m	指定创建 AudioRecord 时的 name 参数
‑f	adb forward 的端口号

测试举例：

播放5s 48K,2ch的正弦波数据:
as_test ‑s 2 ‑d 5 ‑r 48000 ‑c 2
    
播放5s 48K,2ch,32bit的正弦波数据:
as_test ‑s 2 ‑d 5 ‑r 48000 ‑c 2 ‑b 32
    
播放10s 16K 1ch的正弦波数据：
as_test ‑s 2 ‑d 10 ‑r 16000 ‑c 1
    
播放U盘中指定的文件：
as_test ‑s 0 ‑n playback /usb_msc/test.wav
    
录音1s钟
as_test ‑s 1 ‑m amp ‑d 1 ‑c 3 ‑f 20227
    
3通道录音100s(‑d 0表示由‑l决定时间=10000*10ms=100s)
as_test ‑s 1 ‑m amp ‑d 0 ‑l 10000 ‑c 3 ‑f 20227
    
2通道录音3s然后播放出来
as_test ‑s 1 ‑d 3 ‑c 2 ‑m amp ‑t
    
如果是在dsp使用录音的话，‑m参数要使用default。

as_volume 命令

可以通过 as_volume 命令获取或者设置不同类型的音量值。

注意需要选中 COMPONENTS_AW_AUDIO_SYSTEM_PLUGIN 之后才有该功能。

获取SYSTEM类型的当前音量值
命令：
as_volume ‑t 1 ‑m 0
结果：
softvol(1) read, value=5,5

设置SYSTEM类型的音量值
命令：
as_volume ‑t 1 ‑m 1 8
结果：
softvol(1) read, value=8,8

获取MUSIC类型的音量范围
命令：
as_volume ‑t 2 ‑m 2
结果：
softvol(2) read, min=0, max=10

as_debug 命令

as_debug 用于开启、关闭 AudioSystem 的调试模式。开启后会有更多 (对应代码中 _debug 打印) 的调试信息。

开启方式：

as_debug 1

AW 音效

FreeRTOS 中使用 AudioSystem 的 audio hw 层来实现 AW EQ 功能。该功能是 AW（AllWinner）提供的软件音效 EQ 音效，需要选择 EQ 库才能使用。

编译 AudioSystem 的 AW EQ

下面是编译的配置。要先选择 EQ Module，才会出现 Audio HW Support AW EQ。

System components ‑‑‑>
    aw components ‑‑‑>
        Algorithm Process Module ‑‑‑>
        	[*] EQ Module
        AudioSystem Support ‑‑‑>
            [*] AW Audio System Support
            [*] Audio HW Support
            [*] Audio HW Support PCM
            [ ] Audio HW Support Multi PCM
            ‑*‑ Audio HW Support AMP
            [ ] Audio HW Support BT
            [ ] Audio HW Support EQ
            [*] Audio HW Support AW EQ
            [ ] Audio HW Support DRC
            [*] Audio Track Support
            [*] Audio Record Support
            [*] Audio System Utils
            [*] Audio Plugin Support

使用软件 AW EQ

1. 确保 data 目录下有 EQ.conf 配置文件，该配置文件保存的是调试 EQ 的参数。

EQ.conf 的路径如下:

board/芯片/项目/data/UDISK

例如 R128S2的pro板。

board/r128s2/pro/data/UDISK

2. 在应用核（RV）使用如下命令，即可调用软件 EQ 进行播放。

as_test ‑s 0 ‑n playbackEQ /usb_msc/test.wav

3. 如果更新了 EQ 参数，需要更新配置文件 EQ.conf 到 data/UDISK 目录下，使用上述命令即可生效。

使用 AudioSystem 的硬件 HW EQ 功能

R128 平台支持硬件 DAC 的 20‑band main EQ 和 5‑band post EQ，所以软件 AW EQ 默认不使用。

FreeRTOS 中使用 AudioSystem 的 audio hw 层来实现 HW EQ 功能。

编译 AudioSystem 的 HW EQ

System components ‑‑‑>
    aw components ‑‑‑>
        AudioSystem Support ‑‑‑>
            [*] AW Audio System Support
            [*] Audio HW Support
            [*] Audio HW Support PCM
            [ ] Audio HW Support Multi PCM
            ‑*‑ Audio HW Support AMP
            [ ] Audio HW Support BT
            [*] Audio HW Support EQ
            [ ] Audio HW Support AW EQ
            [ ] Audio HW Support DRC
            [*] Audio Track Support
            [*] Audio Record Support
            [*] Audio System Utils
            [*] Audio Plugin Support

使用离线 HW EQ

1. 确保 data 目录下有 R128EQ‑5band.conf 或 R128EQ‑20band.conf 配置文件，该配置文件保存的是硬件 EQ 的参数。如果上述配置文件都没有，HW EQ 就不会生效。

R128EQ‑5band.conf或R128EQ‑20band.conf的路径如下:

board/r128s2/pro/data/UDISK

根据硬件配置来选择路径。这里对应的是R128S2的pro板。

如果没有文件会打印

Parse from config file /data/R128EQ‑20band.conf
Failed to open /data/R128EQ‑5band.conf (2)

第一行打印表示已经读取了20band EQ的配置文件，并设置到硬件。
第二行打印表示对应路径没有配置文件，读取失败，不会配置。

2. 在应用核（RV）使用如下命令，即可调用 HW EQ 进行播放。

as_test ‑s 0 ‑n playback /usb_msc/test.wav

如果更新了 HW EQ 参数，需要更新配置文件 R128EQ‑5band.conf 或 R128EQ‑20band.conf 到data/UDISK 目录下。

因为是硬件 EQ 是配置寄存器，所以只有开机后第一次播放音乐会生效，没有必要每次播放都更新硬件寄存器。如果更新了 HW EQ 参数，就要重启后，再次播放音乐生效

常用调试方法

dump 寄存器

通过 reg_read/reg_write 命令可以读写 SoC 上的寄存器，可以通过查看 SoC 的 user manual, 得到具体模块的寄存器地址。

例如：

audiocodec模块寄存器基地址为0x5096000

将0x5096000开始后面4个寄存器打印出来:
reg_read 0x5096000 0x10

将0x5096010的值设置为0x60004000
reg_write 0x5096010 0x80004000

实时获取录音数据

很多时候需要获取设备实际录音数据，用于确认数据的准确性、声学性能等，而在 RTOS 中存储介质比较有限，并且写入速度慢，并不能用于保存录音数据。这里利用 adb forword 功能，配合 alsa file 插件，可以实现基于 USB 传输的 PC 端实时获取录音数据的功能。

PC 端通过脚本，实时获取录音数据

PC 上使用脚本录音，需要对应 python2.0 的版本。如果使用更高版本的 python，需要修改代码。最终保存的文件是 pcm 数据。

准备一个 adb_record.py 写入以下脚本

#!/usr/bin/python2
import sys
import socket
import time
import datetime

pc_port=11112
upload_file="data.pcm"
upload_start="‑‑>AW_RTOS_SOCKET_UPLOAD_START"
upload_end="‑‑>AW_RTOS_SOCKET_UPLOAD_END"
data_length=4096

def client_test(port):
	s = socket.socket()
	host = "localhost"
	s.connect((host,port))
	while True:
		data = s.recv(data_length)
		if upload_start in data:
			print 'recv upload start flag...data_len=%d, flag_len=%d' % (len(data), len(upload_start))
			now_time = datetime.datetime.now().strftime("%Y‑%m‑%d‑%H‑%M‑%S")
			upload_file="record‑" + now_time + ".pcm"
			if (len(upload_start) != len(data)):
				with open(upload_file.decode('utf‑8'), 'ab+') as f:
					f.write(data[len(upload_start):])
		elif upload_end in data:
			index = data.find(upload_end)
			print 'recv upload end flag...data_len=%d, str_index=%d' % (len(data), index)
			if index > 0:
				with open(upload_file.decode('utf‑8'), 'ab+') as f:
				f.write(data[:index])
				break
			else:
				if (len(data) == 0):
					print 'data is 0'
					break;
				# print 'recv data, len is ', len(data)
				with open(upload_file.decode('utf‑8'), 'ab+') as f:
					f.write(data)
					print 'finish...'
					s.close()

def main():
	if (len(sys.argv) == 2):
		port = int(sys.argv[1])
	else:
		port = pc_port
		client_test(port)
		
if __name__=='__main__':
	main()

借用adb工具配置好forward相关功能，并执行python脚本adb_record.py开始都等待获取录音数据

adb shell af ‑p 20191 ‑r
adb forward tcp:11112 tcp:20191
./adb_record.py &

小机端使用方法

使用 alsa 插件录音

可以通过串口，或者adb让设备进行录音，下面以adb方式举例：

录音60s:

adb shell arecord ‑DCaptureFile ‑d 60

一直录音：

adb shell arecord ‑DCaptureFile ‑l

如果想终止录音，可以再起一个终端输入命令：

adb shell arecord ‑k

这里arecord命令指定的pcm设备是CaptureFile, 通过alsa_config.c配置文件发现这是一个file插件，也就是说录音数据会经过file插件处理(通过adb发送数据到PC端)

相关操作

声卡驱动的加载

声卡配置位于代码中, 路径如下：

在每个方案目录下面：

projects/方案/src/card_default.c

如果是dsp方案，该文件会在rtos‑hal仓库下：

rtos‑hal/hal/source/sound/card_default.c

使用snd_card_register函数进行声卡的注册

int snd_card_register(const char *name, struct snd_codec *codec, int platform_type)

• name: 表示声卡的名字，aw‑alsa‑lib中都需要通过该名字找到对应的声卡
• codec: codec结构体，根据实际使用的codec进行配置
• platform_type: 与linux中ASOC框架类似，也需要指定使用哪种类型的platform,如CPUDAI, DAUDIO等

举例：

注册R128 audiocodecdac声卡

card_name = "audiocodecdac";
snd_card_register(card_name, audio_codec, SND_PLATFORM_TYPE_CPUDAI_DAC);

声卡加载配置

snd_pcm_open 打开的声卡名字都是由 alsa_config.c 中配置的，该文件一般在：

在每个方案目录下面：

projects/方案/src/alsa_config.c

如果是dsp方案，该文件会在rtos‑hal仓库下：

rtos‑hal/hal/source/sound/component/aw‑tiny‑alsa‑lib/alsa_config.c

配置举例：

static DEFINE_SND_PCM_HW_CONFIG(audiocodec, 0);
const snd_pcm_config_t snd_pcm_global_configs[] = {
	SND_PCM_CONFIG("hw:audiocodec", "hw", &snd_audiocodec_hw_config),
};

表示snd_pcm_open可用"hw:audiocodec"名字打开声卡，而底层声卡名字是audiocodec。

音量设置

录音或者播放，会出现声音过小或者过大的问题。目前可以调整音量的有两处：

硬件音量调整

可以通过 amixer 去调整控件。
对于 dac 来说，硬件音量分为 DAC Digtal volume 和 LINEOUT volume

amixer ‑c audiocodecdac
numid=0, name='DACL dig volume'
value=129, min=0, max=255
numid=1, name='DACR dig volume'
value=129, min=0, max=255
numid=2, name='LINEOUT volume'
value=5, min=0, max=7

amixer ‑c audiocodecdac set 0 150
amixer ‑c audiocodecdac set 1 150

dig volume是硬件的数字音量调节。
amixer ‑c audiocodecdac set 2 5
这个是输出的增益。

上述两组硬件音量，需要根据硬件来设置，过大会导致声音出现失真。
对于 adc 来说，硬件音量有 ADC Digtal volume 和 adc pga gain

amixer ‑c audiocodecadc
numid=0, name='ADC1 volume'
value=129, min=0, max=255
numid=1, name='ADC2 volume'
value=129, min=0, max=255
numid=2, name='ADC3 volume'
value=129, min=0, max=255
numid=3, name='MIC1 volume'
value=31, min=0, max=31
numid=4, name='MIC2 volume'
value=31, min=0, max=31
numid=5, name='MIC3 volume'
value=31, min=0, max=31

amixer ‑c audiocodecadc set 0 150
ADC1 volume指的是ADC Digtal volume

amixer ‑c audiocodecadc set 3 19
MIC1 volume指的是硬件pga gain。

上述硬件音量，需要根据硬件来设置，过大会导致声音出现失真。

软件音量调整

对于使用 aw‑alsa‑lib 的系统，可以使用 softvol 插件。
该插件可以生成一个用于调整音量的控件 “Soft Volume Master”。

amixer ‑c audiocodec
numid=5, name='Soft Volume Master'
value=255, min=0, max=255

amixer ‑c audiocodec set 5 200

对于使用 aw‑tiny‑alsa‑lib 的系统，配置 AudioSystem 后，才能可以使用 softvol plugin，默认会
配置软件音量调节的功能。

as_volume ‑h
Usgae: as_volume [option]
    ‑h, as_volume help
    ‑t, volume type
        1:system
        2:music
    ‑m, option mode
        0:get
        1:set
        2:get range

as_volume ‑t 1 ‑m 2
softvol(1) read, min=0, max=10

as_volume ‑t 2 ‑m 2
softvol(2) read, min=0, max=10

设置system类型的音频曲线
as_volume ‑t 1 ‑m 1 8
softvol(1) write, value=8,8

读取system类型的音频曲线
as_volume ‑t 1 ‑m 0
softvol(1) read, value=8,8

设置music类型的音频曲线
as_volume ‑t 2 ‑m 1 8
softvol(2) write, value=8,8

读取music类型的音频曲线
as_volume ‑t 2 ‑m 0
softvol(2) read, value=8,8

FAQ

常见问题

若下列问题无法解决您所遇到的问题，请到 全志在线开发者论坛 发帖询问

录音或播放变速

1. 确认录音和播放采样率和父时钟 PLL_AUDIO 是否属于同一频段。

AudioCodec 输入输出无声音

1. 确认通路设置。

   通过 amixer 查看 route 状态，确认是否设置了需要的上下电通路。

2. 对于喇叭，确认功放芯片使能设置。

   查看驱动源码中 gpio_spk 的 GPIO 配置并和硬件原理图比对，确认是否适配了对应的 GPIO。

DMIC 录音异常（静音/通道移位）

1. 确认GPIO 是否正常。

   1. 通过DataSheet 核对sys_config.fex 部分的DMIC Pin 设置；
   2. 若sys_config.fex 不支持引脚设置，则到dmic-sun20iw2.h 直接查看g_dmic_gpio 结构
      体的设置

2. 确认CLK 的频率。

   以上正常情况下，示波器查看DMIC CLK 的频率是否满足clk_rate = sample * over_sample_rate关系。

3. 排查硬件连接和DMIC 物料问题。

外放无声

使用 aplay 进行播放，发现外放无声。通常需要排查三个方面。

1. 通路是否正确配置

amixer ‑c audiocodecdac
numid=3, name='LINEOUTL switch'
value=on, enum=off on

设置lineout通路
amixer ‑c audiocodecdac set 3 1

2. 查看 gpio 是否正确配置

board/r128s2/pro/configs/sys_config.fex
[audiocodec]
dacl_vol = 129
dacr_vol = 129
lineout_vol = 5
lineoutl_en = 1
lineoutr_en = 0
mic1_gain = 19
mic2_gain = 19
mic3_gain = 0
mic1_en = 1
mic2_en = 1
mic3_en = 1
mad_bind_en = 0
pa_pin_msleep = 10
pa_pin = port:PB3<1><default><1><1>
capture_cma = 30720

3. 查看音量是否设置为 0

AudioSystem 接口创建实例失败

as_test ‑s 2 ‑d 5 ‑n playback ‑r 48000 ‑c 2

[RV‑AudioTrack‑ERR][AudioTrackCreateWithStream](562) mt add at failed
at create failed

打开 as_debug

as_debug 1
set audio system debug:1
[RV‑AudioSystem‑INF][print_test](47) Audio System test
[RV‑AudioSystem‑DBG][print_test](48) Audio System test
[RV‑AudioSystem‑ERR][print_test](49) Audio System test

再次播放

as_test ‑s 2 ‑d 5 ‑n playback ‑r 48000 ‑c 2
[RV‑AudioTrack‑DBG][AudioTrackCreateWithStream](540)
[RV‑MixerThread‑DBG][MixerThreadAddAT](445)
[RV‑AudioHW‑DBG][find_alias_name](146) ahw alias name:playback vs playback stream:0
[RV‑AudioHW‑DBG][find_alias_name](146) ahw alias name:amp‑cap vs playback stream:0
[RV‑AudioTrack‑ERR][AudioTrackCreateWithStream](562) mt add at failed
at create failed

声卡驱动在 RV 核，不可能会使用跨核接口 “amp‑cap”。使用 ahw_list 查看

c906> ahw_list

audio hw list:
instance |name |read |write
‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑
audio hw alias:
p: default ‑‑> playback
c: default ‑‑> amp‑cap

说明 audio_hw 中没有本地的 audio_hw_elem。在开机的时候，并没有初始化 AudioSystem 导致缺少本地 audio_hw_elem。

在启动中加上下面的代码，最好是加在声卡注册后。
lichee/rtos/projects/r128s2/pro_c906/src/main.c

#ifdef CONFIG_COMPONENTS_AW_AUDIO_SYSTEM
AudioSystemInit();
#endif

AudioSystem 接口播放失败

c906> as_test ‑s 2 ‑d 5 ‑n playback ‑r 48000 ‑c 2

[RV‑AP‑chmap‑INF][chmap_ap_update_mode](151) ALL ‑> ch0(average)
[AWALSA_ERR][_snd_pcm_hw_open:452]no such card:audiocodec
[AWALSA_ERR][snd_pcm_open:258]pcm "hw:audiocodec": snd_pcm_open_config failed (return: ‑19)
[RV‑AudioHWPCM‑ERR][pcm_ahw_open](221) pcm open failed:‑19
[RV‑AudioTrack‑ERR][__AudioTrackWrite](397) writw error(MT transfer data error?)
[RV‑AudioTrack‑ERR][_AudioTrackWrite](505) write_size=480, in_size=480, written=‑1
at write return ‑1

上述 log 可以很明显的看到，声卡的名字不匹配，导致打开声卡失败。查看声卡的名字，以 R128 为例。

c906>soundcard ‑l
Sound Card list:
card_num card_name
    0 audiocodecdac

改为0 声卡，正常播放

c906> as_test ‑s 0 ‑d 5 ‑n playback ‑r 48000 ‑c 2

AudioSystem 接口录音失败

输入的指令是正确的，但是设置参数却失败。log如下

as_test ‑s 1 ‑d 3 ‑c 2 ‑m amp ‑t

[RV‑AudioRecord‑INF][AudioRecordParamSetup](153) create tbuf:0000000008313AA0, 1920
[RV‑AP‑chmap‑INF][chmap_ap_update_mode](153) ch0 ‑> ch0
[SND_ERR][sunxi_codec_hw_params:1036]capture only support 1~3 channel
[RV‑AP‑chmap‑INF][chmap_ap_update_mode](153) ch1 ‑> ch1
[SND_ERR][soc_pcm_hw_params:434]codec_dai set hw params failed
[ar_task] line:549 buf:00000000083EE960, 192000
Unable to install hw prams!
c906>[DSP‑AudioRecord‑ERR][__AudioRecordRead](228) read error(ST transfer data error?)
AudioRecordReadRM failed!!, return ‑1

这个问题也比较常见，因为驱动增加了检查，没有设置通路，直接录音就会导致这个错误。跟外放无声类似，出现录音失败或无声的问题，也是按照下面的顺序排查。

1. 录音通路是否正确配置。
2. 录音音量是否设置为 0。

其他

GPIO 功能复用配置

• AudioCodec 模块：
  • 所用引脚功能均固化，无需进行 pin 功能复用配置。
• I2S/PCM，SPDIF，DMIC 模块：
  • 可选择不进行 pin 功能复用配置，该情况仍可生成声卡，但引脚无实际输入输出功能。

驱动会直接从配置文件获取节点的所有引脚，与引脚的名称无关

# port:端口+组内序号<功能分配><内部电阻状态><驱动能力><输出电平状态> 
# <> 内为默认值则取 default

pin_xxx = port:PA23<2><0><1><default>