alsa软件移植

一、介绍

一、什么是ALSA?

ALSA（Advanced Linux Sound Architecture）是Linux 系统中主流的音频架构，用于管理音频设备的驱动、接口和应用开发。

它取代了早期的 OSS（Open Sound System），以更灵活、模块化的设计成为现代 Linux 音频的标准解决方案。

二、ALSA 的核心组件与架构

ALSA的架构采用分层设计，从底层硬件到上层应用可分为以下关键部分：

1. 驱动层（Device Drivers）

内核驱动：直接与音频硬件（如声卡）交互，实现硬件初始化、数据传输等功能。

示例： snd_hda_intel （Intel HD Audio驱动）、 snd_usb_audio （USB音频设备驱动）。

硬件抽象：通过 alsa-lib 提供统一接口，屏蔽不同硬件的差异。

2. 接口层（ALSA Libraries）

alsa-lib：提供用户空间API，允许应用程序访问音频设备，支持播放、录制、混音等功能。核心库文件： libasound.so ，包含 asound_open 、 snd_pcm_writei 等关键函数。

插件系统：通过 /.asoundrc 或配置文件支持音效处理（如混响、均衡器）、多设备聚合等扩展功能。

3. 工具与应用层

alsa-utils 是ALSA系统的核心工具包，包含了aplay 、 arecord 、 alsamixer等命令行工具

命令行工具：

arecord / aplay ：音频录制与播放（如 arecord -D hw:0,0 -f S16_LE out.wav ）。

alsamixer ：图形化音量控制工具。

amixer ：命令行调节音频参数（如 amixer set Master 50% ）。

三、移植ALSA主要是移植alsa-lib和alsa-utils

alsa-utils是纯应用层的软件，相当于ALSA设备的测试程序，alsa-lib则是支持应用API的中间层程序，alsautils中的应用程序中会调用到alsa-lib中的接口来操作到我们的音频编解码芯片的寄存器，而lib中接口就是依赖于最底层驱动代码， 因此移植ALSA程序的顺序就是先后移植Driver,Lib,Utils。

二、buildroot配置及编译

一、下载buildroot

Buildroot - Making Embedded Linux Easy

二、使能alsa-lib

进入buildroot目录

使用命令进入buildroot菜单进行配置

make ARCH=arm menuconfig

Target packages ----> Libraries -----> Audio/Sound ------> -*- alsa-lib ---> 此配置项下的文件全部选中

三、使能 alsa-utils

Target packages-----> ---------> Audio and video applications ------> alsa-utils 此配置项下的文件全部选中

三、设备树修改

NXP官方已经写好了WM8960驱动，因此我们直接配置内核使能WM8960驱动即可，按照如下所示步骤使能WM8960驱动。

WM8960与I.MX6ULL之间有两个通信接口：I2C 和SAI，因此设备树中会涉及到I2C和SAI两个设备节点。其中I2C用于配置WM8960， SAI接口用于音频数据传输，我们依次来配置一下这两个接口

一、wm8960 i2c 接口设备树

根据原理图我们知道V2.4以前版本底板WM8960连接到了I.MX6ULL的I2C2接口上，因此在设备树中的“i2c2”节点下需要添加wm8960信息。 V2.4及以后版本 WM8960 连接到了I2C1上。

&i2c1 { clock-frequency = <100000>; pinctrl-names = "default"; pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c1>; status = "okay"; mag3110@0e { compatible = "fsl,mag3110"; reg = <0x0e>; position = <2>; }; fxls8471@1e { compatible = "fsl,fxls8471"; reg = <0x1e>; position = <0>; interrupt-parent = <&gpio5>; interrupts = <0 8>; }; codec: wm8960@1a { compatible = "wlf,wm8960"; reg = <0x1a>; clocks = <&clks IMX6UL_CLK_SAI2>; clock-names = "mclk"; wlf,shared-lrclk; }; }; &i2c2 { clock-frequency = <100000>; // 修正原拼写错误：clock_frequency → clock-frequency pinctrl-names = "default"; pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c2>; status = "okay"; /* 注释掉的WM8960声卡节点（备用） */ /* codec: wm8960@1a { compatible = "wlf,wm8960"; reg = <0x1a>; clocks = <&clks IMX6UL_CLK_SAI2>; clock-names = "mclk"; wlf,shared-lrclk; }; */ ov5640: ov5640@3c { compatible = "ovti,ov5640"; reg = <0x3c>; pinctrl-names = "default"; pinctrl-0 = <&pinctrl_csi1>; clocks = <&clks IMX6UL_CLK_CSI>; clock-names = "csi_mclk"; pwn-gpios = <&gpio_spi 6 1>; rst-gpios = <&gpio_spi 5 0>; csi_id = <0>; mclk = <24000000>; mclk_source = <0>; status = "okay"; port { ov5640_ep: endpoint { remote-endpoint = <&csi1_ep>; }; }; }; /*触摸屏节点 */ goodix_ts@5d { compatible = "goodix,gt9xx", "goodix,gt1151"; reg = <0x14>; // 注：地址0x14与节点名@5d（0x5d）不匹配，需确认硬件实际地址 status = "okay"; interrupt-parent = <&gpio1>; interrupts = <9 0>; pinctrl-0 = <&ts_int_pin &ts_reset_pin>; // 合并换行的引脚配置 goodix,rst-gpio = <&gpio5 9 GPIO_ACTIVE_LOW>; goodix,irq-gpio = <&gpio1 9 GPIO_ACTIVE_LOW>; }; };

二、I.MX6ULL SAI 音频接口设备树

对于正点原子的ALPHA开发板， SAI部分的设备树信息不需要做任何修改，直接使用 NXP官方写好的即可。

三、I.MX6ULL sound节点

NXP官方已经针对EVK开发板编写了sound节点，我们可以在此基础上针对我们所使用的平台来修改出对应的sound节点，这里不用修改，直接放在设备树根节点下

四、使能内核的WM8960驱动

取消ALSA模拟OSS API

Device Drivers ---> <*> Sound card support ---> <*> Advanced Linux Sound Architecture ---> < > OSS Mixer API < > OSS PCM (digital audio) API

五、设置USB

六、查看配置文件

# # HD-Audio # CONFIG_SND_ARM=y CONFIG_SND_SPI=y CONFIG_SND_USB=y CONFIG_SND_USB_AUDIO=y CONFIG_SND_SOC=y CONFIG_SND_SOC_GENERIC_DMAENGINE_PCM=y

四、测试

查看

可以看到内核已经加载进去了

检测

在调试I2C器件时，使用i2cdetect工具来确认芯片是否有应答