I2S协议和hisi3520调试TLV320AIC3101音频驱动（一）

一、I2S引脚介绍
I2S是全双工，即同时接收和发送。重要有三个时钟信号（主时钟MCLK，帧同步时钟左右切换时钟WS，数据时钟BCLK），和一个数据接收SD_RX，一个数据发SD_TX送。可设置主从模式，主控是主模式的话，由主控参数所有用到的时钟，ad芯片即是从模式。主控是从模式的话，由ad芯片外接27mhz晶振，产生时钟。接收和发送可以共用时钟，如果只接一个ad芯片。数据精度可用16/32/24位来表示。
MCLK = 256 * WS
BCLK = WS * 左右通道数 * 位宽 如； 2 * 16 * WS
WS = 1 / 采样频率

单通道，左右声道，示意图，16/24/位数据

hisi的多通道示意图，可以接多路输入，ktv可以多个话筒一个意思。不是左右声道的意思，不要搞混了。

声音是模拟信号，通过ad芯片，对输入的模拟量进行数字化，根据设置的采样频率，抽样采集电压信号，转化为数字信号，最终保存文件，编码，然后解码，由数字信号，转化还原模拟信号，由喇叭播放声音

一、hisi的音频采集播放原理图
ad就是音频芯片，i2s与hisi主控连接，hisi的采集和输出为ai和ao设备，通过内部的dma，将数据进行保存，不需我们关心。

二、hisi的I2S文档介绍
在介绍之前，先介绍hisi文档关于音频的说明，多媒体开发文档

2、编解码处理器指南介绍

根据文档，对讲只用一个ad芯片时的引脚设计。ad芯片作为主模式可以外接晶振，供芯片输出时钟，我选择ad芯片作为从模式，hisi就是主模式，提供时钟给ad芯片，输入和输出共用时钟。如下图，WS_TX,BCLK_TX,MCLK是时钟，SD_TX,SD_RX是数据

三、hisi的I2S引脚和tl芯片引脚介绍**
I2S有四个比较重要的脚
如下原理图，我接的音频芯片是TL3101，主控是海思的3520/3521DV400,hisi的主控，有两个输入，两个输出，文档说明，规定两组混合使用，我使用的是I2S2和I2S1。
I2S2作为发送，提供主时钟MCLK，同步时钟，BCLK,WS,和输出SD_TX。I2S1仅提供接收SD_RX，同步时钟和I2S2共用。和一组I2C用于控制芯片，设置参数。

hisi主控引脚图，注意i2s1的ws，原理图是没用到的。

音频芯片是TL3101，引脚图如下。

咪头，是标准的3mm接口，插入耳机，连线如下图。

四、驱动调试
1、准备ko驱动文件，根据hisi文档，demo使用的是tl3101芯片，接的也是这款芯片，所以不要从新写驱动，如果其他芯片，就要自己写驱动，调试内核，对于没搞过驱动开发的同志，这是困难，老衲懂驱动和系统，所以简单，直接用hisi的sdk下ko下tl3101下的ko文件，在启动时加在，插断题外话，ko，可以在内核启动时加载，可以在根文件系统挂载后，脚本命令加载或收到加载。

根据驱动源码，芯片默认是从模式，48k采样率，16位，i2s，这个很重要，下面设置时钟时，就知道设置多少，刚开时调试，就按默认设置

1、根据多媒体文档调试指南。

*i2s的时序图如下，WS,是左右声道切换时钟，fs就是采样率，1/fs就是ws但我时钟，bclk就是数据时钟，sd的时钟，bclk = fs * 位宽*通道数，我们是左右声道，选择16位的位宽，所以是 fs * 2 16。那主时钟mclk 就是256 * fs。

2、根据原理图，先将hisi的引脚，复用为I2S，和i2c。找到hisi的文档Hi3520DV400_PINOUT_CN.xlsx

3、将I2S和I2C_管脚复用，
在load自启动脚本加如下命令。

himm 0x120F00AC 0x2;   #GPIO9_3  I2S1_BCLK_RX  I2S2_MCLK	
himm 0x120F00B8 0x1;   #GPIO9_6  I2S2_BCLK_RX
himm 0x120F00BC 0x1;   #GPIO9_7  I2S2_WS_RX
himm 0x120F00C0 0x1;   #GPIO5_4  I2S2_SD_RX
himm 0x120F00B4 0x1;   #GPIO9_5  I2S1_SD_RX

himm 0x120F00E0 0x1;   #GPIO12_6  I2C_SDA
himm 0x120F00E4 0x1;   #GPIO12_7  I2C_SCL

4、加载驱动，
上面的管脚设置好后，加载ko文件，把hisi默认加载nv6134屏蔽掉，加载音频ko要放在hisi系统system驱动后，否则打开ai，ao失败。

insert_audio()
{
	insmod tlv_320aic31.ko
	insmod hi3521d_aio.ko
	insmod hi3521d_ai.ko
	insmod hi3521d_ao.ko
	insmod hi3521d_aenc.ko
	insmod hi3521d_adec.ko
}

remove_audio()
{	
	rmmod hi3521d_adec
	rmmod hi3521d_aenc
	rmmod hi3521d_ao
	rmmod hi3521d_ai
	rmmod hi3521d_aio
	rmmod tlv_320aic31
}

启动系统后，启动时会看到ai，ao，之类的，tl32031驱动加载成功的信息，看看是否有这个设备，ls /dev 可以看到有tlv320aic31这个设备，没有的话，就是驱动未加载成功，i2c有问题或，编译的ko有问题，看调试打印是什么情况，确定是否i2c没有通，还是ko的问题，和i2s没关，这一步，还没到i2s。

4、时钟设置

//rg8
himm 0x13140140 0x003254E7;  #I2S2MCLK 12.288MHZ 
himm 0x13140144 0x00000133;  #I2S2CLK 12.288/4MHZ

//rg1
himm 0x13140108 0x003254E7;  #I2S1MCLK 12.288MHZ
himm 0x1314010C 0x00000133;  #I2S1CLK 12.288/4MHZ

****设置时钟，这里去设置时钟，tl芯片驱动源码，默认是48khz采样率，所以主时钟mclk是256* bck（48k）= 12MHZ，上图hisi文档介绍了，48k采样率时，输出主时钟是12.288mhz。

这里根据实际操作感觉不需，hisi加载ai，ao，驱动时，自动设置了时钟，量了主时钟是12.2mhz。
后面启动应用层demo后，启动ai和ao设备，设置是主模式，48k采样率，后面量时钟，bclk是1.5mhz，wclk是48khz，这里很重要，可以确定我们的管脚设置没有错，应用设置也没有错，否则是不会有数据的，调试驱动时，一定要确保时钟是正确的，用示波器量时钟，再调试应用。****

应用层设置，采集音频，在下章节讲。