Linux平台移植音频芯片实战记录

本文详细记录在NXP I.MX6ULL+Linux平台下进行WM8960音频芯片移植的过程，其他平台操作方法类似，希望为大家提供帮助。

1. 环境准备

平台: HD6ULL-IOT开发板

要求: 外接一个WM8960模块。要求能正常播放音频文件。

2. 原理图及相关资料

将模块飞线到底板J17上，接法如下;且模块1脚接了J17的1脚(3.3V); 然后模块的3脚(GND)接的J17的29脚地。

20240517

WM8960资料:

https://www.waveshare.net/wiki/WM8960_Audio_Board

3. 内核以及设备树调试

内核需要勾选WM8960相关配置，可以make menuconfig后/搜索8960然后勾上就行。

设备树注意三点:

①. 客户飞线WM8960是挂载到i2c1上的。

sound {
    compatible = "fsl,imx6ul-evk-wm8960",
    "fsl,imx-audio-wm8960";
    model = "wm8960-audio";
    cpu-dai = <&sai2>;
    audio-codec = <&codec>;
    asrc-controller = <&asrc>;
    codec-master;
    gpr = <&gpr>;
/*not support
             * hp-det = <hp-det-pin hp-det-polarity>;
 * hp-det-pin: JD1 JD2  or JD3
 * hp-det-polarity = 0: hp detect high for headphone
 * hp-det-polarity = 1: hp detect high for speaker
hp-det = <3 0>;
hp-det-gpios = <&gpio5 4 0>;
mic-det-gpios = <&gpio5 4 0>;
 */
 
audio-routing =
"Headphone Jack", "HP_L",
"Headphone Jack", "HP_R",
"Ext Spk", "SPK_LP",
"Ext Spk", "SPK_LN",
"Ext Spk", "SPK_RP",
"Ext Spk", "SPK_RN",
"LINPUT2", "Mic Jack",
"LINPUT3", "Mic Jack",
"RINPUT1", "Main MIC",
"RINPUT2", "Main MIC",
"Mic Jack", "MICB",
"Main MIC", "MICB",
"CPU-Playback", "ASRC-Playback",
"Playback", "CPU-Playback",
"ASRC-Capture", "CPU-Capture",
"CPU-Capture", "Capture";
    };
};

&sai2 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_sai2>;
    assigned-clocks = <&clks IMX6UL_CLK_SAI2_SEL>,
  <&clks IMX6UL_CLK_SAI2>;
    assigned-clock-parents = <&clks IMX6UL_CLK_PLL4_AUDIO_DIV>;
    assigned-clock-rates = <0>, <12288000>;
    status = "okay";
};
pinctrl_sai2: sai2grp {
fsl,pins = <
MX6UL_PAD_JTAG_TDI__SAI2_TX_BCLK0x17088
MX6UL_PAD_JTAG_TDO__SAI2_TX_SYNC0x17088
MX6UL_PAD_JTAG_TRST_B__SAI2_TX_DATA0x11088
MX6UL_PAD_JTAG_TCK__SAI2_RX_DATA0x11088
MX6UL_PAD_JTAG_TMS__SAI2_MCLK0x17088
MX6UL_PAD_SNVS_TAMPER4__GPIO5_IO040x17059
>;
};
&i2c1 {
    clock-frequency = <100000>;
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c1>;
    status = "okay";
    codec: wm8960@1a {
compatible = "wlf,wm8960";
reg = <0x1a>;
clocks = <&clks IMX6UL_CLK_SAI2>;
clock-names = "mclk";
wlf,shared-lrclk;
    };
};
pinctrl_i2c1: i2c1grp {
fsl,pins = <
MX6UL_PAD_CSI_PIXCLK__I2C1_SCL 0x4001b8b0
MX6UL_PAD_CSI_MCLK__I2C1_SDA 0x4001b8b0
>;
};

②. 时钟线(SCL)和数据线(SDA)是飞线到J17的3，4脚(UART6_TXD,UART6_RXD),对应的CSI_MCLK与CSI_PIXCLK,我们需要将其复用成I2C1_SCL,I2C1_SDA功能。(需要查询对应的引脚功能列表和datasheet)

pinctrl_i2c1: i2c1grp {
    fsl,pins = <
        MX6UL_PAD_CSI_PIXCLK__I2C1_SCL 0x4001b8b0
        MX6UL_PAD_CSI_MCLK__I2C1_SDA 0x4001b8b0
    >;
};

③. 由于底板上有一个耳机接口是从核心板直接引出的，我们需要禁掉他。

sound-mqs {
    compatible = "fsl,imx-audio-mqs";
    model = "mqs-audio";
    cpu-dai = <&sai1>;
    asrc-controller = <&asrc>;
    audio-codec = <&mqs>;
    status = "disabled";
};
&sai1 {
    assigned-clocks = <&clks IMX6UL_CLK_SAI1_SEL>,
    <&clks IMX6UL_CLK_SAI1>;
    assigned-clock-parents = <&clks IMX6UL_CLK_PLL4_AUDIO_DIV>;
    assigned-clock-rates = <0>, <24576000>;
    status = "disabled";
};
&mqs {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pinctrl_mqs>;
    clocks = <&clks IMX6UL_CLK_SAI1>;
    clock-names = "mclk";
    status = "disabled";
};

重新编译后替换设备树，然后cd /home/audio ./aplay 1.wav。插上耳机或者扬声器即有声音。

在调试过程中，可通过i2cdetect -y -a 0 （此处wm8960挂载在i2c1）检查音频设备是否挂载到i2c1上，或者dmesg | grep wm8960 检查驱动是否加载成功。

4. 录音测试

首先需要有arecord这个工具；

源码下载网址:https://www.alsa-project.org/wiki/Download#alsa-lib

编译参考网址: https://blog.csdn.net/gjy938815/article/details/11809269

编译好后:alsa-utils-1.2.9\aplay 这个目录下会生成aplay(145M),然后改名为arecord即可。

录音播放测试:

将arecord拷贝到U盘内，依次执行以下指令:
cp /mnt/sda1/arecord /home/demo/
chmod a+x /home/demo/arecord
cd /home/audio/
./amixer cset numid=1 60     录音功能需设置录音控件的参数
./amixer cset numid=36 240    录音功能需设置录音控件的参数
./amixer cset numid=41 1     将麦克风输出信号同时记录在左右声道
cd /home/demo
执行下面这个指令时需要对着WM8960说话，会录音到/tmp/t.wav文件中。 录音时间为10s
./arecord -f cd -d 10 /tmp/t.wav
播放录音文件 (最好用耳机听声音)
cd /home/audio/
./aplay /tmp/t.wav

5. 音量调节

控制耳机音量大小:
numid=11,iface=MIXER,name='Headphone Playback Volume'
./amixer cset numid=11 80     （范围0~127， 80合适）
控制喇叭音量大小:
numid=13,iface=MIXER,name='Speaker Playback Volume' 这个配置
./amixer cset numid=13 100       （范围0~127，但一般100声音就合适了）
录音时配置:
numid=36,iface=MIXER,name='ADC PCM Capture Volume'
./amixer cset numid=36 190    （录音范围0~255，一般190左右合适，值过大杂声会有点大）
numid=1,iface=MIXER,name='Capture Volume'   (设置捕获的音量)
./amixer cset numid=1 30     (范围0~63 ，可以选择30)