6410 声卡wm9713 驱动分析

http://www.linuxforum.net/forum/printthread.php?Cat=&Board=embedded&main=721434&type=post 

1. S3C6410与WM9713的I2S,AC97,PCM相比较： 

1.I2S,AC97,PCM是不同的，各是各的，三者时序不同，要双方通信，必须要是 
同一种时序，要么均是I2S,要么均是AC97,要么均是PCM 

2.S3C6410的I2S,AC97,PCM复用同一组Pin脚，但同一时间只能用一种类型， 
要么是I2S，要么是AC97,要么是PCM 

3.WM9713有两大接口，一是AC97，另一是PCM/I2S 
PCM/I2S是并非指两者相同，而是WM9713芯片设计时将PCM/I2S的格式兼容，硬件设计到同一个电路中去，可选配置该电路模块为PCM或是I2S 
WM9713 的AC97模块只接受对方以AC97 Timing发过来的时序，而不接受PCM|I2S的时序，类似WM9713 的I2S模块只接受对方以I2S Timing发过来的时序，而不接受PCM|AC97的时序，WM9713 的PCM模块只接受对方以PCM Timing发过来的时序，而不接受AC97|I2S的时序 

4.看电路图知，WM9713的PCM/I2S的接口没接线，故WM9713的PCM|I2S没用上 
而WM9713 AC97接了线接到S3C6410的复用口:PCM|I2S|AC97上 
所以S3C6410的复用Pin脚组只能用AC97模式 

5.WM9713 只有AC97模块能用，S3C6410只能配置成AC97，配成PCM|I2S将无法与WM9713的 AC97电路模块通信 

也说明为什么OTG代码中的有关PCM发声测试程序代码中没有对WM9713 进行PCM初始化的代码 

======================================= 
2.有关AC97 Spec与WM9713的时钟关系： 
1）：24.576MHz外部晶振给WM9713供给MCLKA，[原理图]。再由WM9713于内部供给AC97 CLK:24.576MHz，此处于WM9713 Reg44h可配置 

然后AC97 CLK:24.576MHz再供给BITCLK:12.288MHz，这个BITCLK再由WM9713提供给S3C6410用，6410再利用BITCLK:12.288MHz去产生SYNC:48KHz，这个48KHz的SYNC将反过来再供给WM9713芯片及6410的AC97 Controller，以使两者同步 

Refer: WM9713 Spec P22 
另外只要24.576MHz的外部晶振一定，供给WM9713的MCLKA，WM9713自动会将其分频至12.288MHz给BITCLK，送往6410 AC97 Controller 

12.288MHz的BITCLK产生48KHz的SYNC的机理: 
Refer: 6410手册35-5: 
BITCLK:12.288MHz 
SYNC:48KHz=12.288MHz/256bit 
一个AC97帧由13个Slot组成，第1个 NO.0 Slot：16bit组成Tag Phase 
第2--13个即：NO.1--12 Slot:每个Slot 20bit，组成Data Phase 
Total Bits: 16bit+12*20=256bit 


2)默认WM9713上电后clock 位于MCLKA, PLL Power Down WM9713 Spec P17,18 

Refer: WM9713 Spec P84 BITCLK电气特性 

================================================ 
AC97_Configuration(): 
AC97_Configuration()====>AC97_SelectSamplingRate() 
====>AC97_SelectIntrMode() 

AC97_SelectSamplingRate():可以去掉由AC97_Init()中来赋值用，用宏USE_48K,USE_32K来分别设置为 
m_uSamplingFreq赋值，这里只须配成48KHz或是32KHz，其余部份的Sampling Rate可以去掉 
m_uSamplingFreq后面如何用？还须深入了解 

AC97_SelectIntrMode():没用到中断，可以去掉 

========================================== 
有关AC97端口的设置： 

AC97_SetPort(),AC97_ClosePort()可以照抄，开一个，就关闭另一个，关闭的方法是将其设置为Input 

========================================== 
AC97_ControllerState()的状态机： 
1.开机与正常工作过程：INIT,READY,ACTIVE状态 
上电开机进入INIT状态，然后ACLINK-ON后，进入READY状态，当Codec Ready后或是开始数据传送或是 
Normal SYNC时，就切换至ACTIVE状态进行工作，直到要么cold_reset进入IDLE状态或是POWER_DOWN进入 
LP Low Power状态，还有一种情况，就是在ACTIVE状态时，收到!ACLINK_ON信号时，进入IDLE状态 

2.Low Power状态: 
ACTIVE状态时，收到POWER_DOWN后，进入LP Low Power状态，然后: 
2-1:收到cold_reset后，进入IDLE状态 
2-2:收到WARM_RESET后，进入WARM状态 

3.WARM状态: 
收到cold_reset或是CODEC_WAKEUP后，均是进入IDLE状态 

4.状态同步信号： 
状态与PCLK同步 

5.状态监测： 
AC_GLBSTAT 

========================================== 
AC97_CodecCmd()的AC97命令格式： 
1.ac_codec_cmd ac_codec_stat 
Refer 6410 Spec P1153 

2.注意两条命令发送间的延时为>= 1/48KHz=20.83uSec 

3.读ac97 reg的方法：P1153 

========================================== 
cold reset && warm reset机理： 
这部份与外围芯片相关： 

cold reset机理： 

1.AC_GLBCTRL Reg 设置过程: 
1)cold reset 
AC_GLBCTRL[cold reset] = 1 
cold reset delay > 1usec + 162.8nsec 
AC_GLBCTRL[cold reset] = 0 

2)AC-LINK on 
让SYNC信号送往9713 Codec 

3)Transfer Data By AC-link En 

2.Cold Rest Timing: 
Refer WM9713 P86 
6410将9713 resetb pin脚拉低：至少1usec，然后resetb pin脚拉高直到BITCLK startup: >162.8nsec 

---------------------------------- 
warm-reset: 
1)warm-reset timing: 
SYNC 拉高>1.3usec + >162.4ns 直到BIT_CLK开始工作 
Refer 9713 P87 

2.疑点： 
AC97_ColdReset()中用到了AC97_WarmReset() 
一是：要不要用??? 
二是：用的时机不对，此时AC-LINK 尚未on，会使得warm reset中需要的SYNC无法送出??? 
估计是与下面向WM9713 Codec Reg 26h 发出0x00命令有关，里面有一个将9713的ac-link interface 及internal clock En的功能 

先保留在cold-reset中进行warm reset的作法，再试验是否由这个9713 ac-link interface及internal clock EN来 

即要使得warm-reset正常进行，6410当ac-link on，9713也当ac-link interface on且internal clock on，所以这里的warm-reset当放在后面一点，让6410先En ac-link interface on 

3.与Cold-reset不同的地方： 
向WM9713 codec发出了Reg 26h 0x00的命令，以Enable: All output PGAs,internal clock, ac-link interface,VREF,stereo DAC,stereo ADCS,record mux PGA,input PGAs,mixers 

========================================== 
AC97_CodecRegisterRW(): 
1.用来测试外围芯片的Codec Reg的写入延时 

2.但不要用23h，因为AC97,及WM9713均无此Reg 

3.借鉴PCMCodecRegWR(): 
对Reg 04h写入读出以测试Reg能写入否，Reg 04h：HPL/HPR ==>只作参考由4代替 

4.借鉴AC97_CodecCmdManually()手工发出命令对指定的外围Codec的芯片内部的 
Reg进行读写 

========================================== 
WM9713_InitPCMOut()： 

0x26 0x4F00 开internal clockk,AC-Link Interface enable[external clock off] 

0x26与0x3c共同决定VREF的电路状态,以下两个共同决定 VRef Enable 
0x26 0x4700 [在上面的基础上] 再加上 PR3开，VREF Enable,Input PGAs,DACs,ADCs,mixers and Output En 
0x3c 0xFBFF Enable Ref 

0x26与0x3c共同决定Mixer的电路状态,以下两个共同决定 Mixer En 
0x26 0x4300: PR2开，Enable Input PGAs & Mixers 
0x3c 0xFBF3: Enable Left/Right headphone mixer 

0x26与0x3c共同决定Left/Right DAC的电路状态,以下两个共同决定DAC En 
0x26 0x4100: Enable Stereo DAC PR1开 
0x3c 0xFB33: Enable Left/Right DAC 

0x26与0x3c共同决定PGA的电路状态,以下两个共同决定PGA En 
0x26 0x0100: Enable Output PGA 
0x3c 0xF9FF: Enable HPL/HPR Output PGA 

设置Stereo DAC Sampling Rate 
0x2A 0x1: Enable Variable Rate audio 
0x2c 48KHz|32KHz:设置Stereo DAC Sample Rate 

选择通道 
0x12 0x8000: Mutes audio ADC Input 
0x1c 0x00a0: HPL/HPR PGA Input Select:HPMIXL,HPMIXR 

0x04 0x0707 :设置HPL/HPR Volume 
0x04 0x0000 :设置HPL/HPR Volume ==> 0DB 

0x0c 0x6808 : Left/right DAC Input Gain to all mixers: 18Bit DACL/Slot3 选入Headphone Mixer L/R，而不入Speaker Mixer与Mono Mixer及Gain设定 

0x04 0x0A0A: 设置HPL/HPR Volume ZC关闭 


========================================== 
WM9713_CodecInitPCMIn()： 
1.P 25-5: 
AC-Link Digital Interface Protocol: 
MICInDMAMODE: ACLinkSlot6 == PCMMIC 
PCMInOutDMAMODE: ACLinkSlot34 == PCM LEFT : Slot 3, PCM RIGHT: Slot 4 

-------------------- 
0x26 0x4F00 开internal clockk,AC-Link Interface enable[external clock off] 

0x26与0x3c共同决定VREF的电路状态,以下两个共同决定 VRef Enable: 

0x26 0x4700 [在上面的基础上] 再加上 PR3开，VREF Enable,Input PGAs,DACs,ADCs,mixers and Output En 
0x3c 0xFBFF Enable Ref 

--------------------- 
0x26与0x3c共同决定Mixer的电路状态,以下两个共同决定 Mixer En: 

0x26 0x4300: PR2开，Enable Input PGAs & Mixers 

Note: 
PGAs: LINEL,LINER,MIC至Mixer路径上的PGA En(真正使能在后面与0x3E联用) 
Mixers:Headphone L/R的Mixer, Mono Mixer En, Speaker Mixer En 

if为ACLinkSlot34==PCMInOutDMAMODE: 
0x3c 0xFBC3:Left, Right ADC En + Left,Right Headphone Mixer En 

可能的路径1：Mic或Line L/R -->record mux(竖放的长梯形)-->Headphone Mixer-->HPL/R 

else if为ACLinkSlot6==PCMMIC 
0x3c 0xFBCF: Left, Right ADC En 

可能的路径2：Mic -->record mux(竖放的长梯形)-->18bit ADC 
-->AC 97 Link 
---------------------- 
0x26 0x4200: Disable all output PGA要 
PR5 on: enable internal clock 
PR4 on: enable AC-Link interface 
PR3 on: Enable VRef, input PGAs, DACs,ADCs,mixers and outputs 
PR2 on:Enable input PGAs and mixers 
PR1 off: disable stereo DAC 
PR0 on: Enable Stereo ADC & Record MUX PGA 

---------------------- 
0x26与0x3E共同决定LINEL,LINER PGA Enable 
0x26 0x0200: Enable all output PGAs 

0x3E 0xFF9F: Enable LINEL, LINER PGA 

---------------------- 
0x2A 0x1: Enable Variable Rate audio 

0x32 48KHz|32KHz:设置Audio ADC Sample Rate 

---------------------- 
if为ACLinkSlot34==PCMInOutDMAMODE: 
0x14 0xFE12: 
RECSR,RECSL: Record Mux Source Selection: LINE L/R 
RECBST:0:off: ADC record path无20dB Gain Boost 
R2MBST:0:off: 20dB Gain boost for record mux to mono mixer 
R2M: mute left&right record mux to mono mixer 
R2HVOL: 111 : record mux gain to headphone mixer paths 
R2H: 11: mute left/right record mux to headphone 

0X1C 0X00A0: HPL PGA input select HPL/HPR PGA Input 
0X04 0X0303: HPR/HPL Volume Set: 11_1111 Max dB 
0X12 0X1010: Unmute ADC and Set ADC Recoding Volume 

********************** 
else if为ACLinkSlot6==PCMMIC 
0x5C 0x2: ADC Slot Mapping: Left(Slot 6), Right(Slot 9) 

0x14 0xFE12: 
RECSR,RECSL: Record Mux Source Selection: LINE L/R 
RECBST:0:off: ADC record path无20dB Gain Boost 
R2MBST:0:off: 20dB Gain boost for record mux to mono mixer 
R2M: mute left&right record mux to mono mixer 
R2HVOL: 111 : record mux gain to headphone mixer paths 
R2H: 11: mute left/right record mux to headphone 

0x1C 0x00A0: HPL PGA input select HPL/HPR PGA Input 
0X12 0X1010: Unmute ADC and Set ADC Recoding Volume 

1.MIC输入没接，均为LINE L/R IN 
2.路径配置： 
录音路径： 
LineL/R-->record mux->无20dB->mute->mono mixer (Mute) 
LineL/R-->record mux->无20dB->18bitADC-->AC 97 Link (Mute) 
LineL/R-->record mux->无20dB->mute->Headphone Mixer-->这里为录音，mute了 (Mute)--录音 在这 

放音的路径： 
AC Link -->18bit DAC-->Headphone Mixer-->HPL/R