基于DDK的TLV320AIC23型編解碼器的驅(qū)動設(shè)計
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90dB和100dB。同時。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為簡化驅(qū)動程序開發(fā)為TMS320系列DSP及其EVM板等提供的驅(qū)動程序開發(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)動程序模型,使得驅(qū)動程序可以很方便地移植到其他應(yīng)用中,大大提高驅(qū)動程序開發(fā)的效率。DDK是對每種TMS320系列DSP都提供的芯片支持庫(Chip Support Library—CSL)的補充,CSL提供對外圍器件寄存器配置及初始化等的低級控制,DDK完全通過CSL來對外圍器件進行控制。簡單地說。DDK建立在CSL上層.所以用DDK來開發(fā)驅(qū)動程序?qū)⒏鼮榭旖萸铱梢浦残愿谩?/p>
DDK為開發(fā)驅(qū)動程序定義了標(biāo)準(zhǔn)模型和一系列的API。為簡化程序設(shè)計。標(biāo)準(zhǔn)模型又被分為二個層次.其中高層稱為Class driver,低層稱為Mini—driver。Class drivei與器件相對獨立.完成諸如緩沖區(qū)管理和請求同步等功能.同時扮演著與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)動設(shè)計,而且這一過程比設(shè)計整個驅(qū)動程序要簡單得多,因為Class 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)動設(shè)計基礎(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)動程序設(shè)計方法。
首先,需要使用配置工具建立驅(qū)動程序的入口。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:該項會被自動忽略.因為DM642 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)時設(shè)為0x0
Device global data ptr:必須設(shè)置為OxO
正確配置驅(qū)動程序入口后.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個控制寄存器.每個寄存器控制字長為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號和8號寄存器.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個寄存器的詳細配置如下:
4號寄存器配置見表1,其中,D2位。INSEL(In-put select for ADC)是輸入選擇,“O”為line in;“l”為mic.D1位MICM(Microphone mute)是mic靜音開關(guān).為“l”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號寄存器配置見表2,其中,采樣率控制位為D5~D2的SR[3:O]。對于DM642 EVM板,設(shè)置方式見表3。
可見.需要通過4號寄存器的D2來選擇輸入,同時考慮Dl和DO對mic的控制;采樣率的控制通過設(shè)置8號寄存器的SR[3:0]來實現(xiàn)。
3 TLV320AIC23的驅(qū)動配置方法
很多初學(xué)者在運行DM642 EVM的echo或其他音頻例程時,最容易碰到的問題是通過line in輸入時有輸出.而通過mic輸入時沒有輸出,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。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個頭文件。其實在echo例程中.所包含的這2個頭文件和TLV320AIC23的初始化語句實際并未使用。如果屏蔽掉對這2個頭文件的包含以及TLV320AIC23的初始化語句,會發(fā)現(xiàn)編譯后仍然能夠正常運行。實際上echo例程中的TLV320AIC23初始化語句只是提供了對Ⅱ,V320AIC23進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)動程序人口和其他的音頻例程一樣使用了默認參數(shù),而默認參數(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,于是就會出現(xiàn)上述問題。
在明確了以上原理后.通過實踐證明,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默認按修改過的參數(shù)運行。
這種方法適合TLV320AIC23參數(shù)配置相對固定的應(yīng)用場合。配置完全通過調(diào)用evmdm642_ed_ma_aic23.164庫初始化時進行.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在指定人口指針時替代默認的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
通過仔細分析生成evmdm642_edma_aic23.164庫的源代碼,可以發(fā)現(xiàn)對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TLV320AIC23參數(shù)的配置。這樣就只需要定義1個符合標(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)就可以達到目的。
這種方法使用靈活,代碼長度很短,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)可變的特殊場合。
4 結(jié)束語
筆者在實際工作基礎(chǔ)上對TLV320AIC23參數(shù)配置提出了3種方法,各有特點且都十分實用。在進行基于DDK的TLV320AIC23驅(qū)動程序設(shè)計時.可以根據(jù)需要方便地選用。