基于DDK的TLV320AIC23型編解碼器的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)

摘  要：以Tl的DM642 EVM板為例，介紹基于DDK的TLV320AIC23型編解碼器驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)的一般方法。針對(duì)常用的需求，給出三種實(shí)用的參數(shù)配置方法。
關(guān)鍵詞： DDK：TLV320AIC23；DM642；寄存器

1 引言
    TLV320AIC23是TI公司推出的一款高性能立體聲音頻編解碼器，內(nèi)置耳機(jī)輸出放大器，支持mic和line in二選一的輸入方式。輸入和輸出都具有可編程的增益調(diào)節(jié)功能。TLV320AIC23的模／數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)，模轉(zhuǎn)換器(DAC)集成在芯片內(nèi)部．采用先進(jìn)的Σ一△過采樣技術(shù)．可以在8kHz至96kHz的采樣率下提供16bit、20bit、24bit和32bit的采樣數(shù)據(jù)。ADC和DAC的輸出信噪比分別可達(dá)90dB和100dB。同時(shí)。TLV320AIC23還具有很低的功耗(回放模式為23mW。節(jié)電模式為15μw)。上述優(yōu)點(diǎn)使得TLV320AIC23成為一款非常理想的音頻編解碼器，與TI的DSP系列相配合更是相得益彰。

    DSP／BIOS Driver Developer’s Kit(DDK)是TI為簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)為TMS320系列DSP及其EVM板等提供的驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)套件。該套件為TMS320系列各種外圍器件提供完整的標(biāo)準(zhǔn)化驅(qū)動(dòng)程序模型，使得驅(qū)動(dòng)程序可以很方便地移植到其他應(yīng)用中，大大提高驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)的效率。DDK是對(duì)每種TMS320系列DSP都提供的芯片支持庫(Chip Support Library—CSL)的補(bǔ)充，CSL提供對(duì)外圍器件寄存器配置及初始化等的低級(jí)控制，DDK完全通過CSL來對(duì)外圍器件進(jìn)行控制。簡(jiǎn)單地說。DDK建立在CSL上層．所以用DDK來開發(fā)驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒏鼮榭旖萸铱梢浦残愿谩?BR>
    DDK為開發(fā)驅(qū)動(dòng)程序定義了標(biāo)準(zhǔn)模型和一系列的API。為簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)模型又被分為二個(gè)層次．其中高層稱為Class driver，低層稱為Mini—driver。Class drivei與器件相對(duì)獨(dú)立．完成諸如緩沖區(qū)管理和請(qǐng)求同步等功能．同時(shí)扮演著與API和Mini—driver二者接口的角色。Mini—driver完成特定的器件初始化和控制功能．它符合IOM(I／O Mini—driver)的接口標(biāo)準(zhǔn)。DDK的這種分層結(jié)構(gòu)使得驅(qū)動(dòng)開發(fā)人員僅需了解單一的Mini—driver API就可以完成整體外圍器件的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，而且這一過程比設(shè)計(jì)整個(gè)驅(qū)動(dòng)程序要簡(jiǎn)單得多，因?yàn)镃lass driver控制了緩沖區(qū)管理和同步等。DDK提供3種Class driver．分別為SIO／DIO、PIP／PIO和GIO，它們都可以和任何Mini—driver結(jié)合使用。

2 TLV320AIC23的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
    DDK的標(biāo)準(zhǔn)模型結(jié)構(gòu)如圖1所示。高層的應(yīng)用和底層驅(qū)動(dòng)相互沒有直接的關(guān)聯(lián)，開發(fā)中只需通過Class driver控制Mini—driver。

    下面以DM642 EVM板為例．說明基于DDK的TLV320AIC23的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)方法。

    首先，需要使用配置工具建立驅(qū)動(dòng)程序的入口。在DSP／BIOS con_fig下的cdb文件中．依次選擇In-puffOutplut---Deviee Drivers→User→defined Drivers．在這些例程中一般已經(jīng)添加了udevCodec．如果需要的話，用戶可以自行添加或編輯。右鍵單擊選擇Properties選項(xiàng)來編輯其屬性，其屬性應(yīng)設(shè)置如下：
Comment：可以加入自己的注釋
lnit function：鍵入EVMDM642_EDMA_AIC23一init
Function table ptr：鍵入 EVMDM642_EDMA_A-IC23一Fxn8
Function table type：選擇IOM_Fxns
Deviceid：該項(xiàng)會(huì)被自動(dòng)忽略．因?yàn)镈M642 EVM板上只有一塊TLV320AIC23
Device params ptr：TLV320AIC23參數(shù)結(jié)構(gòu)的入口指針．使用缺省參數(shù)時(shí)設(shè)為0x0
Device global data ptr：必須設(shè)置為OxO

    正確配置驅(qū)動(dòng)程序入口后．就要按照需要設(shè)置相關(guān)的參數(shù)。下面具體討論TLV320AIC23參數(shù)的設(shè)置。

    TLV320AIC23的參數(shù)結(jié)構(gòu)體原型如下：

typedef struct

    在一般應(yīng)用中。上述結(jié)構(gòu)體的大多數(shù)參數(shù)無需更改，需要修改的主要是aie23Config．它是TLV320AIC23控制寄存器值．需要通過它來控制TLV320AIC23的工作模式、輸入／輸出選擇、采樣率等重要參數(shù)。

    除了復(fù)位寄存器外．TLV320AIC23共有9個(gè)控制寄存器．每個(gè)寄存器控制字長(zhǎng)為9bit．地址位為7bit，共有16bit。地址位為高7位而控制字在低9位。具體如下：
Register0:左聲道輸入音量控制，缺省值為 0x0017
Register1:右聲道輸入音量控制，缺省值為 0x0017

Register 2：左聲道輸出音量控制。缺省值為Ox01F9
Register 3：右聲道輸出音量控制，缺省值為Ox01F9
Register 4：模擬音頻通道設(shè)置．缺省值為Ox0011
Register 5：數(shù)字音頻通道設(shè)置。缺省值為0x0000
Register 6：節(jié)電模式控制．缺省值為0x0000
Register 7：數(shù)字音頻接口格式控制，缺省值為0x0043
Register 8：采樣率控制，缺省為48kHz，對(duì)DM642EVM板．缺省值為Ox0002
Register 9：數(shù)字音頻接口激活開關(guān)．缺省值為0x0001

    通常情況下需要修改的寄存器包括4號(hào)和8號(hào)寄存器．即選擇是由mic輸入還是由line in輸入和根據(jù)需要選擇采樣率。這2個(gè)寄存器的詳細(xì)配置如下：

    4號(hào)寄存器配置見表1，其中，D2位。INSEL(In-put select for ADC)是輸入選擇，“O”為line in；“l(fā)”為mic.D1位MICM(Microphone mute)是mic靜音開關(guān)．為“l(fā)”表示靜音。DO位MICB(Microphone boost)如設(shè)置為“1”將為mic輸入提供20dB的增益。8號(hào)寄存器配置見表2，其中，采樣率控制位為D5~D2的SR[3：O]。對(duì)于DM642 EVM板，設(shè)置方式見表3。

    可見．需要通過4號(hào)寄存器的D2來選擇輸入，同時(shí)考慮Dl和DO對(duì)mic的控制；采樣率的控制通過設(shè)置8號(hào)寄存器的SR[3：0]來實(shí)現(xiàn)。

3 TLV320AIC23的驅(qū)動(dòng)配置方法
    很多初學(xué)者在運(yùn)行DM642 EVM的echo或其他音頻例程時(shí)，最容易碰到的問題是通過line in輸入時(shí)有輸出．而通過mic輸入時(shí)沒有輸出，更不要說改變采樣率了。即使參考資料編輯aic23-h和emvdm642_edma_aic23．h修改Dcfauh參數(shù)仍然無法解決。

    出現(xiàn)這樣的問題時(shí)。首先要了解TLV320AIC23的模擬音頻輸入為mic和line in二選一的，其次要知道如何能夠正確配置TLV320AIC23的參數(shù)使之滿足特定應(yīng)用的需要。如果仔細(xì)分析echo例程和其他音頻例程的話，可以發(fā)現(xiàn)只有在echo例程中包含了aie23.h和emvdm642_edma_aie23．h 2個(gè)頭文件。其實(shí)在echo例程中．所包含的這2個(gè)頭文件和TLV320AIC23的初始化語句實(shí)際并未使用。如果屏蔽掉對(duì)這2個(gè)頭文件的包含以及TLV320AIC23的初始化語句，會(huì)發(fā)現(xiàn)編譯后仍然能夠正常運(yùn)行。實(shí)際上echo例程中的TLV320AIC23初始化語句只是提供了對(duì)Ⅱ,V320AIC23進(jìn)行配置的一種方法而并未直接使用。該方法在DDK包的emvdm642部分說明文件中也已提及。

    由于在echo例程中初始化驅(qū)動(dòng)程序人口和其他的音頻例程一樣使用了默認(rèn)參數(shù)，而默認(rèn)參數(shù)是通過調(diào)用DDK包中的evmdm642_edma_aic23．164庫獲得的．該庫不變則配置也不變，于是就會(huì)出現(xiàn)上述問題。
 
    在明確了以上原理后．通過實(shí)踐證明，本文提供的以下三種配置方法可以適應(yīng)各種應(yīng)用。

方法一
    既然默認(rèn)參數(shù)是通過調(diào)用evmdm642_edlna_a-ic23．164庫獲得的．那么自然可以通過修改該庫來達(dá)到修改參數(shù)的目的。TI提供的DDK包中包含了各種庫的源代碼．這使得修改庫文件成為可能。本文用到的庫生成工程是tiddksrc＼audio＼evmdm642目錄下的evmdm642_edma_mc23_64．pjt，只需要打開該工程．修改其中aic23．h中的默認(rèn)參數(shù)，重新編譯就能生成新的庫文件。這樣，所有的音頻例程都會(huì)默認(rèn)按修改過的參數(shù)運(yùn)行。

    這種方法適合TLV320AIC23參數(shù)配置相對(duì)固定的應(yīng)用場(chǎng)合。配置完全通過調(diào)用evmdm642_ed_ma_aic23．164庫初始化時(shí)進(jìn)行．不用在應(yīng)用工程文件中添加任何附加代碼．使得工程文件更簡(jiǎn)潔．可移植性更高。

方法二

    自定義符合標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)EVMDM642_EDMA_A．IC23一DevParams的結(jié)構(gòu)體，例如：

   
    然后將“_myParms”作為Device params ptr在指定人口指針時(shí)替代默認(rèn)的0x0。這就符合TI推薦的方法，在echo例程中的相關(guān)代碼也說明了這種方法。

    這種方法能夠適應(yīng)幾乎任何使用情況，初始化參數(shù)自定義非常明確，代碼易讀性較高。但是不建議像echo例程中那樣直接包含默認(rèn)參數(shù)的頭文件．最好參照該頭文件定義自己的結(jié)構(gòu)體。

方法三
    通過仔細(xì)分析生成evmdm642_edma_aic23．164庫的源代碼，可以發(fā)現(xiàn)對(duì)TLV320AIC23寄存器的設(shè)置是通過AIC23_setParams()函數(shù)來完成的。在大多數(shù)情況下，只要修改寄存器值而不必修改標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)EVMDM642_EDMA_AIC23_DevParams結(jié)構(gòu)體中的其他變量。所以可以調(diào)用AIC23_setParams()函數(shù)來完成對(duì)TLV320AIC23參數(shù)的配置。這樣就只需要定義1個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)的寄存器數(shù)組．將數(shù)組名作為參數(shù)來調(diào)用AIC23_setParamsf()函數(shù)就可以達(dá)到目的。

    這種方法使用靈活，代碼長(zhǎng)度很短，含義非常明確，可以用不同參數(shù)多次調(diào)
用．尤其適用于TLV320AIC23參數(shù)可變的特殊場(chǎng)合。

4 結(jié)束語
    筆者在實(shí)際工作基礎(chǔ)上對(duì)TLV320AIC23參數(shù)配置提出了3種方法，各有特點(diǎn)且都十分實(shí)用。在進(jìn)行基于DDK的TLV320AIC23驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)時(shí)．可以根據(jù)需要方便地選用。