linuxmini2440I2S驱动

 

要写I2S驱动，对于硬件也要了解。I2S是一种常用的数字音频接口。总线值处理音频数据，像编码和控制这样的其他信号被转移分开。I2S接口传输或者接受声音数据来自于外部立体声音频编码器。用于传输和接受数据，包括两个32x16FIFO数据结构。

总线特征：

2通道I2S总线用于DMA装置的音频接口运作。

串行，8/16位经通道数据传输

支持I2S，MSB-justified和LSB-justifed数据格式。

下面是电路原理图：

左边的CDCLK,I2SSCLK,I2SLRCK,I2SSDI,I2SDO是i2s总线引脚。CDCLK为音频编码器提供解码时钟，I2SSCLK提供了串行位时钟，I2SLRCK是声道控制时钟，I2SSDI声音数据输入，I2SDO声音数据输出。

另外的L3MODE,L3CLOCK,L3DATA控制声音。

I2S主要通过i2s控制寄存器IISCON,i2s模式寄存器IISMOD,预分频IISPSR,FIFO控制寄存器IISFCON,IISFIFO工作。

 

I2S驱动是ASoc驱动组成的一部分。它是平台驱动那部分。这里就只简单说下ASoc主要的3部分：

（1）Codec驱动。这一部分只关心Codec本身，与CPU平台相关的特性不由此部分操作

（2）平台驱动。这一部分只关心CPU本身，它主要处理两个问题：DMA引擎和SOC集成的PCM,I2S或者ac'97数字接口控制

（3）板驱动。这一部分将平台驱动和CODEC驱动绑定在一起，描述了板一级的硬件特征。

 

具体I2S驱动如下：

这里提供了I2S驱动的注册函数snd_soc_register_dai（）所要注册的是snd_soc_dai结构体，

具体为

struct snd_soc_dai s3c24xx_i2s_dai = {
  .name = "s3c24xx-i2s",
  .id = 0,
  .probe = s3c24xx_i2s_probe,初始化
  .suspend = s3c24xx_i2s_suspend,挂起
  .resume = s3c24xx_i2s_resume,恢复

放音功能
  .playback = {
    .channels_min = 2,DMA通道2
    .channels_max = 2,
    .rates = S3C24XX_I2S_RATES,放音速率
    .formats = SNDRV_PCM_FMTBIT_S8 | SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,},

录音功能
  .capture = {
    .channels_min = 2,
    .channels_max = 2,
    .rates = S3C24XX_I2S_RATES,录音速率
    .formats = SNDRV_PCM_FMTBIT_S8 | SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,},
  .ops = &s3c24xx_i2s_dai_ops,
};

static struct snd_soc_dai_ops s3c24xx_i2s_dai_ops = {
  .trigger  = s3c24xx_i2s_trigger,触发
  .hw_params  = s3c24xx_i2s_hw_params,硬件参数设置
  .set_fmt  = s3c24xx_i2s_set_fmt,DAI格式
  .set_clkdiv  = s3c24xx_i2s_set_clkdiv,时钟分频
  .set_sysclk  = s3c24xx_i2s_set_sysclk,系统时钟
};

.probe完成了I2S寄存器映射，时钟获取起用，设置GPIO口得相关引脚为I2S功能引脚。启动I2S，不发送不接受状态。

源代码如下：

------------------------------------------------------------------------------------------------

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/gpio.h>

#include <sound/core.h>
#include <sound/pcm.h>
#include <sound/pcm_params.h>
#include <sound/initval.h>
#include <sound/soc.h>

#include <mach/hardware.h>
#include <mach/regs-gpio.h>
#include <mach/regs-clock.h>
#include <plat/audio.h>
#include <asm/dma.h>
#include <mach/dma.h>

#include <plat/regs-iis.h>

#include "s3c24xx-pcm.h"
#include "s3c24xx-i2s.h"

static struct s3c2410_dma_client s3c24xx_dma_client_out = {
  .name = "I2S PCM Stereo out"
};

static struct s3c2410_dma_client s3c24xx_dma_client_in = {
  .name = "I2S PCM Stereo in"
};

static struct s3c24xx_pcm_dma_params s3c24xx_i2s_pcm_stereo_out = {
  .client    = &s3c24xx_dma_client_out,
  .channel  = DMACH_I2S_OUT,
  .dma_addr  = S3C2410_PA_IIS + S3C2410_IISFIFO,
  .dma_size  = 2,
};

static struct s3c24xx_pcm_dma_params s3c24xx_i2s_pcm_stereo_in = {
  .client    = &s3c24xx_dma_client_in,
  .channel  = DMACH_I2S_IN,
  .dma_addr  = S3C2410_PA_IIS + S3C2410_IISFIFO,
  .dma_size  = 2,
};

struct s3c24xx_i2s_info {
  void __iomem  *regs;
  struct clk  *iis_clk;
  u32    iiscon;
  u32    iismod;
  u32    iisfcon;
  u32    iispsr;
};
static struct s3c24xx_i2s_info s3c24xx_i2s;

static void s3c24xx_snd_txctrl(int on)
{
  u32 iisfcon;
  u32 iiscon;
  u32 iismod;

  pr_debug("Entered %s\n", __func__);

  iisfcon = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISFCON);
  iiscon  = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISCON);
  iismod  = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);

  pr_debug("r: IISCON: %x IISMOD: %x IISFCON: %x\n", iiscon, iismod, iisfcon);

  if (on) {
    iisfcon |= S3C2410_IISFCON_TXDMA | S3C2410_IISFCON_TXENABLE;
    iiscon  |= S3C2410_IISCON_TXDMAEN | S3C2410_IISCON_IISEN;
    iiscon  &= ~S3C2410_IISCON_TXIDLE;
    iismod  |= S3C2410_IISMOD_TXMODE;

    writel(iismod,  s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);
    writel(iisfcon, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISFCON);
    writel(iiscon,  s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISCON);
  } else {
   

    iisfcon &= ~S3C2410_IISFCON_TXENABLE;
    iisfcon &= ~S3C2410_IISFCON_TXDMA;
    iiscon  |=  S3C2410_IISCON_TXIDLE;
    iiscon  &= ~S3C2410_IISCON_TXDMAEN;
    iismod  &= ~S3C2410_IISMOD_TXMODE;

    writel(iiscon,  s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISCON);
    writel(iisfcon, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISFCON);
    writel(iismod,  s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);
  }

  pr_debug("w: IISCON: %x IISMOD: %x IISFCON: %x\n", iiscon, iismod, iisfcon);
}

static void s3c24xx_snd_rxctrl(int on)
{
  u32 iisfcon;
  u32 iiscon;
  u32 iismod;

  pr_debug("Entered %s\n", __func__);

  iisfcon = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISFCON);
  iiscon  = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISCON);
  iismod  = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);

  pr_debug("r: IISCON: %x IISMOD: %x IISFCON: %x\n", iiscon, iismod, iisfcon);

  if (on) {
    iisfcon |= S3C2410_IISFCON_RXDMA | S3C2410_IISFCON_RXENABLE;
    iiscon  |= S3C2410_IISCON_RXDMAEN | S3C2410_IISCON_IISEN;
    iiscon  &= ~S3C2410_IISCON_RXIDLE;
    iismod  |= S3C2410_IISMOD_RXMODE;

    writel(iismod,  s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);
    writel(iisfcon, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISFCON);
    writel(iiscon,  s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISCON);
  } else {
   

    iisfcon &= ~S3C2410_IISFCON_RXENABLE;
    iisfcon &= ~S3C2410_IISFCON_RXDMA;
    iiscon  |= S3C2410_IISCON_RXIDLE;
    iiscon  &= ~S3C2410_IISCON_RXDMAEN;
    iismod  &= ~S3C2410_IISMOD_RXMODE;

    writel(iisfcon, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISFCON);
    writel(iiscon,  s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISCON);
    writel(iismod,  s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);
  }

  pr_debug("w: IISCON: %x IISMOD: %x IISFCON: %x\n", iiscon, iismod, iisfcon);
}

static int s3c24xx_snd_lrsync(void)
{
  u32 iiscon;
  int timeout = 50;

  pr_debug("Entered %s\n", __func__);

  while (1) {
    iiscon = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISCON);
    if (iiscon & S3C2410_IISCON_LRINDEX)
      break;

    if (!timeout--)
      return -ETIMEDOUT;
    udelay(100);
  }

  return 0;
}

static inline int s3c24xx_snd_is_clkmaster(void)
{
  pr_debug("Entered %s\n", __func__);

  return (readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD) & S3C2410_IISMOD_SLAVE) ? 0:1;
}

static int s3c24xx_i2s_set_fmt(struct snd_soc_dai *cpu_dai,
    unsigned int fmt)
{
  u32 iismod;

  pr_debug("Entered %s\n", __func__);

  iismod = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);
  pr_debug("hw_params r: IISMOD: %x \n", iismod);

  switch (fmt & SND_SOC_DAIFMT_MASTER_MASK) {
  case SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFM:
    iismod |= S3C2410_IISMOD_SLAVE;
    break;
  case SND_SOC_DAIFMT_CBS_CFS:
    iismod &= ~S3C2410_IISMOD_SLAVE;
    break;
  default:
    return -EINVAL;
  }

  switch (fmt & SND_SOC_DAIFMT_FORMAT_MASK) {
  case SND_SOC_DAIFMT_LEFT_J:
    iismod |= S3C2410_IISMOD_MSB;
    break;
  case SND_SOC_DAIFMT_I2S:
    iismod &= ~S3C2410_IISMOD_MSB;
    break;
  default:
    return -EINVAL;
  }

  writel(iismod, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);
  pr_debug("hw_params w: IISMOD: %x \n", iismod);
  return 0;
}

static int s3c24xx_i2s_hw_params(struct snd_pcm_substream *substream,
        struct snd_pcm_hw_params *params,
        struct snd_soc_dai *dai)
{
  struct snd_soc_pcm_runtime *rtd = substream->private_data;
  u32 iismod;

  pr_debug("Entered %s\n", __func__);

  if (substream->stream == SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK)
    rtd->dai->cpu_dai->dma_data = &s3c24xx_i2s_pcm_stereo_out;
  else
    rtd->dai->cpu_dai->dma_data = &s3c24xx_i2s_pcm_stereo_in;

 
  iismod = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);
  pr_debug("hw_params r: IISMOD: %x\n", iismod);

  switch (params_format(params)) {
  case SNDRV_PCM_FORMAT_S8:
    iismod &= ~S3C2410_IISMOD_16BIT;
    ((struct s3c24xx_pcm_dma_params *)
      rtd->dai->cpu_dai->dma_data)->dma_size = 1;
    break;
  case SNDRV_PCM_FORMAT_S16_LE:
    iismod |= S3C2410_IISMOD_16BIT;
    ((struct s3c24xx_pcm_dma_params *)
      rtd->dai->cpu_dai->dma_data)->dma_size = 2;
    break;
  default:
    return -EINVAL;
  }

  writel(iismod, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);
  pr_debug("hw_params w: IISMOD: %x\n", iismod);
  return 0;
}

static int s3c24xx_i2s_trigger(struct snd_pcm_substream *substream, int cmd,
                  struct snd_soc_dai *dai)
{
  int ret = 0;
  struct snd_soc_pcm_runtime *rtd = substream->private_data;
  int channel = ((struct s3c24xx_pcm_dma_params *)
      rtd->dai->cpu_dai->dma_data)->channel;

  pr_debug("Entered %s\n", __func__);

  switch (cmd) {
  case SNDRV_PCM_TRIGGER_START:
  case SNDRV_PCM_TRIGGER_RESUME:
  case SNDRV_PCM_TRIGGER_PAUSE_RELEASE:
    if (!s3c24xx_snd_is_clkmaster()) {
      ret = s3c24xx_snd_lrsync();
      if (ret)
        goto exit_err;
    }

    if (substream->stream == SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE)
      s3c24xx_snd_rxctrl(1);
    else
      s3c24xx_snd_txctrl(1);

    s3c2410_dma_ctrl(channel, S3C2410_DMAOP_STARTED);
    break;
  case SNDRV_PCM_TRIGGER_STOP:
  case SNDRV_PCM_TRIGGER_SUSPEND:
  case SNDRV_PCM_TRIGGER_PAUSE_PUSH:
    if (substream->stream == SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE)
      s3c24xx_snd_rxctrl(0);
    else
      s3c24xx_snd_txctrl(0);
    break;
  default:
    ret = -EINVAL;
    break;
  }

exit_err:
  return ret;
}

static int s3c24xx_i2s_set_sysclk(struct snd_soc_dai *cpu_dai,
  int clk_id, unsigned int freq, int dir)
{
  u32 iismod = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);

  pr_debug("Entered %s\n", __func__);

  iismod &= ~S3C2440_IISMOD_MPLL;

  switch (clk_id) {
  case S3C24XX_CLKSRC_PCLK:
    break;
  case S3C24XX_CLKSRC_MPLL:
    iismod |= S3C2440_IISMOD_MPLL;
    break;
  default:
    return -EINVAL;
  }

  writel(iismod, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);
  return 0;
}

static int s3c24xx_i2s_set_clkdiv(struct snd_soc_dai *cpu_dai,
  int div_id, int div)
{
  u32 reg;

  pr_debug("Entered %s\n", __func__);

  switch (div_id) {
  case S3C24XX_DIV_BCLK:
    reg = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD) & ~S3C2410_IISMOD_FS_MASK;
    writel(reg | div, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);
    break;
  case S3C24XX_DIV_MCLK:
    reg = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD) & ~(S3C2410_IISMOD_384FS);
    writel(reg | div, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);
    break;
  case S3C24XX_DIV_PRESCALER:
    writel(div, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISPSR);
    reg = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISCON);
    writel(reg | S3C2410_IISCON_PSCEN, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISCON);
    break;
  default:
    return -EINVAL;
  }

  return 0;
}

u32 s3c24xx_i2s_get_clockrate(void)
{
  return clk_get_rate(s3c24xx_i2s.iis_clk);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(s3c24xx_i2s_get_clockrate);

static int s3c24xx_i2s_probe(struct platform_device *pdev,
              struct snd_soc_dai *dai)
{
  pr_debug("Entered %s\n", __func__);

  s3c24xx_i2s.regs = ioremap(S3C2410_PA_IIS, 0x100);
  if (s3c24xx_i2s.regs == NULL)
    return -ENXIO;

  s3c24xx_i2s.iis_clk = clk_get(&pdev->dev, "iis");
  if (s3c24xx_i2s.iis_clk == NULL) {
    pr_err("failed to get iis_clock\n");
    iounmap(s3c24xx_i2s.regs);
    return -ENODEV;
  }
  clk_enable(s3c24xx_i2s.iis_clk);

 
  s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE0, S3C2410_GPE0_I2SLRCK);
  s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE1, S3C2410_GPE1_I2SSCLK);
  s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE2, S3C2410_GPE2_CDCLK);
  s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE3, S3C2410_GPE3_I2SSDI);
  s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPE4, S3C2410_GPE4_I2SSDO);

  writel(S3C2410_IISCON_IISEN, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISCON);

  s3c24xx_snd_txctrl(0);
  s3c24xx_snd_rxctrl(0);

  return 0;
}

#ifdef CONFIG_PM
static int s3c24xx_i2s_suspend(struct snd_soc_dai *cpu_dai)
{
  pr_debug("Entered %s\n", __func__);

  s3c24xx_i2s.iiscon = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISCON);
  s3c24xx_i2s.iismod = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);
  s3c24xx_i2s.iisfcon = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISFCON);
  s3c24xx_i2s.iispsr = readl(s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISPSR);

  clk_disable(s3c24xx_i2s.iis_clk);

  return 0;
}

static int s3c24xx_i2s_resume(struct snd_soc_dai *cpu_dai)
{
  pr_debug("Entered %s\n", __func__);
  clk_enable(s3c24xx_i2s.iis_clk);

  writel(s3c24xx_i2s.iiscon, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISCON);
  writel(s3c24xx_i2s.iismod, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISMOD);
  writel(s3c24xx_i2s.iisfcon, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISFCON);
  writel(s3c24xx_i2s.iispsr, s3c24xx_i2s.regs + S3C2410_IISPSR);

  return 0;
}
#else
#define s3c24xx_i2s_suspend NULL
#define s3c24xx_i2s_resume NULL
#endif

#define S3C24XX_I2S_RATES \
  (SNDRV_PCM_RATE_8000 | SNDRV_PCM_RATE_11025 | SNDRV_PCM_RATE_16000 | \
  SNDRV_PCM_RATE_22050 | SNDRV_PCM_RATE_32000 | SNDRV_PCM_RATE_44100 | \
  SNDRV_PCM_RATE_48000 | SNDRV_PCM_RATE_88200 | SNDRV_PCM_RATE_96000)

static struct snd_soc_dai_ops s3c24xx_i2s_dai_ops = {
  .trigger  = s3c24xx_i2s_trigger,
  .hw_params  = s3c24xx_i2s_hw_params,
  .set_fmt  = s3c24xx_i2s_set_fmt,
  .set_clkdiv  = s3c24xx_i2s_set_clkdiv,
  .set_sysclk  = s3c24xx_i2s_set_sysclk,
};

struct snd_soc_dai s3c24xx_i2s_dai = {
  .name = "s3c24xx-i2s",
  .id = 0,
  .probe = s3c24xx_i2s_probe,
  .suspend = s3c24xx_i2s_suspend,
  .resume = s3c24xx_i2s_resume,
  .playback = {
    .channels_min = 2,
    .channels_max = 2,
    .rates = S3C24XX_I2S_RATES,
    .formats = SNDRV_PCM_FMTBIT_S8 | SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,},
  .capture = {
    .channels_min = 2,
    .channels_max = 2,
    .rates = S3C24XX_I2S_RATES,
    .formats = SNDRV_PCM_FMTBIT_S8 | SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,},
  .ops = &s3c24xx_i2s_dai_ops,
};
EXPORT_SYMBOL_GPL(s3c24xx_i2s_dai);

static int __init s3c24xx_i2s_init(void)
{
  return snd_soc_register_dai(&s3c24xx_i2s_dai);
}
module_init(s3c24xx_i2s_init);

static void __exit s3c24xx_i2s_exit(void)
{
  snd_soc_unregister_dai(&s3c24xx_i2s_dai);
}
module_exit(s3c24xx_i2s_exit);

MODULE_AUTHOR("Ben Dooks, < [email protected]>");
MODULE_DESCRIPTION("s3c24xx I2S SoC Interface");
MODULE_LICENSE("GPL");
--------------------------------------------------------------------------------------------------