耳机驱动调试（插拔检测与按键检测）

耳机驱动调试（插拔检测与按键检测）

小白一枚，欢各位大佬指出错误

耳机类型判断

三段和四段、欧标和美标

现在许多设备的耳机接口都采用3.5mm的耳机接口，其中终端就是，终端可以兼容三段和四段耳机；三段和四段耳机，单从外观上就比较好区分，顾名思义，三段耳机的接头由绝缘环分为三段（如图1所示），从接头头部开始依次对应左声道—右声道—接地；四段耳机接头由绝缘环分为四段。

 

三段式和四段式耳机

三段耳机接头

三段耳机和四段耳机的区别在于，四段耳机相对于三段耳机多了mic功能，三段耳机仅能从设备输出声音，而四段耳机除了声音的输出外，同时还可以录入声音，用在终端中可以直接用耳机mic通电话、录音等。

欧标和美标

四段耳机从外观上看好像都相同，其实不然；根据接头上mic的位置不同分为欧标和美标，欧标又称为国家标准（OMTP标准：开放移动终端平台标准），美标又称为国际标准（CTIA标准：移动通信行业协会标准）。美标耳机与欧标耳机从插座头部开始每一段对应的通道不一样

欧标耳机：左声道—右声道—mic—接地；

美标耳机：左声道—右声道—接地—mic（如图2所示）；

 

 

欧美标四段耳机接头原理图

图2 欧美标四段耳机接头原理图

以上是从外观分辨不出来的特点，在实际中要向确认一个四段耳机是欧标还是美标，一般通过万用表测量左/右声道与第三段/第四段之间的阻抗 (大约为35Ω) 来确认；除了测量阻抗来确定耳机标准外，我们还可以通过判断耳机接口上绝缘体的颜色来确认，欧标耳机与美标耳机通常情况下绝缘体颜色是不同的，美标为白色，欧标为黑色（绝缘体颜色非行业或国家标准，不能作为绝对的判断依据，不排除有特殊情况，所以最好的判断方式是用万用表测耳机阻抗）。

如果把美标的耳机接到欧标的接口上，就会出现音乐输出只有背景声的情况，按住麦克风上的通话键才正常出现声音。如果欧标的耳机接到美标的接口上,就会出现地线接触不良，耳机输出音量很小，按住麦克风上的通话键才正常出现声音的现象。

2.耳机座的标准

耳机座标准分为NC和NO两种，如图3所示（以美标耳机的耳机座为例）；

 

 

从上图可以看出，无论是NC还是NO标准，MIC、GND（接地）、R（右声道）、L（左声道）4个触点线路均一致，不一致的地方为HS-DET，全称为headset-detective，是用以检测耳机是否插入的触点。

以NC为例，为耳机未插入的情况下，HS-DET和L是连接在一起的，为接地低电压。当耳机插入时，HS-DET会和L分离开来，HS-DET不再接地，突变为高电压。当电路检测到该电压突变的时候，就会认为耳机已经插入，从而进入下一步操作。拔出耳机时，HS-DET高电压突变为低电压，则识别为耳机拔出。

NO和NC相反，HS-DET在耳机未插入时为高电压，在耳机插入后为低电压。

耳机检测原理

耳机插拔检测

耳机检测中断上报与gpio中断上报类似，插入前后PIN脚电平状态发生突变，触发中断，以下图为标准耳机部分原理图（图中R602/NC）与 芯片datasheet：

由原理图可以判断这是一个美标、NC类型耳机座，耳机插入前HP_DET与HP_L闭合，HP_DET默认电平为低。耳机插入后HP_DET与HP_L断开，HP_DET电平被拉高，触发中断信号。

结合datasheet 选用headset L-INT 作为 HP_DET 触发耳机检测，设置完 耳机检测的阈值（例如350mV），插拔耳机就可以正常触发中断。

耳机按键检测

下图是一个耳机内部的电路图与检测耳机按键的datasheet

由耳机内部电路图分析得知，

1. 当我们没有按下按键时，耳机MIC 与 上面提到耳机电路原理图中 的 电阻（R608）串联，HEADMIC_BIAS 2.8V  HP_GND 0V, 所以 耳机MIC 与 R608 串联 分压。HEADSET_BOTTON_DET 处电压 为 耳机MIC 两端电压，HEADSET_BOTTON_DET处电压 应当大于 1V，因为寄存器 _RG_AUDHEDET_BDET_REF_SEL 最大为 1V（视不同平台 datasheet 确定）。
2. 当我们按键耳机中间按键时，耳机MIC被短路 ，R608 直接 接到 HP_GND ，HEADSET_BOTTON_DET处电压 应当为 0V。所以 当我们将 _RG_AUDHEDET_BDET_REF_SEL 检测 阈值设置 为 1V 时，按键按下 和 抬起 电压值 正好在 _RG_AUDHEDET_BDET_REF_SEL 设置阈值的两侧 ，HEADSET_BOTTON_DET 引脚就会触发中断。
3. 同理 当 我们 按下 左 右 两个 按键 时，221Ω和 391 Ω会 分别和 R608 串联， 两个按键按下时 都 要保证 HEADSET_BOTTON_DET 处 的 电压低于 1V（_RG_AUDHEDET_BDET_REF_SEL 检测 阈值设置 为 1V 时）用来触发中断，也就是说 耳机 三 个的按键 按下时 ，可以触发中断后，读取 HEADSET_BOTTON_DET 处 的 电压。根据读取电压的不同，就可与区分 三个按键。
4. 上诉必须保证 没有按键按下时，读取 HEADSET_BOTTON_DET 处 要大于 _RG_AUDHEDET_BDET_REF_SEL 设置 阈值，按键按下时，读取 HEADSET_BOTTON_DET 处 要小于 _RG_AUDHEDET_BDET_REF_SEL 设置 阈值，用来触发中断。再根据 三个 按键 按下时接入电路的电阻阻值不同，根据分压值的大小来区别三个按键。

耳机检测与按键检测问题拓展

常开与常闭耳机问题

由耳机插拔检测中提到的NC 与 NO 耳机座。耳机的实际插拔与耳机插拔检测结果正好相反时，及耳机拔出软件报出的结果是耳机插入。

出现这个问题，如果没有 dts 或者 其他什么参数配置，直接找芯片平台解决问题，简单的改一下耳机插拔反向逻辑不一定能解决问题，还设计datasheet中相关寄存器修改（基本确定是要修改寄存器初始化参数）。

耳机类型检测

具体复杂的耳机类型判断，可以自己看一下驱动自己平台的驱动代码，我本次的检测比较粗暴，有文章张贴的图片可以我用的是美标耳机，所以 在驱动加载的时候（耳机按键未按下）检测 HEADSET_BOTTON_DET 处的电压， 如果该电压小于 1V 直接判断为 三段耳机 没有MIC功能。反之，判断耳机为正常的 四段 美标耳机。

该判断的逻辑在于，平台只支持 美标耳机，所以 三段耳机 和 欧标耳机 在 耳机按键没有按下时 检测 HEADSET_BOTTON_DET 处的电压 都为 0V，具体逻辑可以分析我前面 原理图 和 耳机按键检测解释 。

关于特殊耳机的支持

以poc 专用耳机举例 ，一下为 poc 专用耳机图解

HEADSET_BOTTON_DET  与 HEADMIC IN DET 为同一PIN脚。

由上图 我们可知，按键没有按下时耳机MIC 没有接入电路，按键按下时耳机MIC 和 2.2K电阻并联后 和 R608 串联 接入电路。我在 耳机按键检测中提到的 必须要保证耳机 没有按键按下时，读取 HEADSET_BOTTON_DET处电压 要大于 _RG_AUDHEDET_BDET_REF_SEL设置 阈值，按键按下时，读取 HEADSET_BOTTON_DET 处 要小于 _RG_AUDHEDET_BDET_REF_SEL设置 阈值，用来触发中断。所以说 这类 耳机 如果 没有 检测到耳机按键按下与抬起 直接 用万用表 测量一下按键按下和抬起时HEADSET_BOTTON_DET处电压 是否 符合 我提到的电压变化。如果不符合，请硬件 同事 调整 电路中的电阻阻值，使按下和抬起按键时电压变化正好处于设置阈值两侧。

更多类型的耳机，可以根据耳机检测原理灵活调整。

附：

文章部分内容引用https://mini.eastday.com/a/190613011041476.html?qid=02263&vqid=qid02650