發布日期：2022-10-09 點擊率：283
1). 簡介
嵌入式ARM設備在需要音頻解決方案的時候有時候需要通過I2S總線擴展外部Codec或者DSP，本文就基于NXP iMX6 ARM平臺演示通過I2S擴展NXP SGTL5000音頻Codec。
本文所實際使用的演示平臺來自于Toradex ApalisiMX6 ARM嵌入式平臺，Apalis iMX6 模塊上面已經集成了一路SGTL5000擴展的模擬音頻接口，同時也提供了多個數字音頻接口，這些數字接口可以連接音頻編解碼器擴展多路音頻，也可以將數字音頻信號直接傳輸給 DSP 等其他處理器做進一步處理。
2. 準備
a). i.MX6 處理器內部具有三個同步串行接口（synchronous serial interfaces，SSI）。以 Apalis iMX6 模塊為例，三個 SSI 和 digital audio multiplexer (AUDMUX) 相連接。AUDMUX 還有 4 個外部接口，其被引出至 Apalis iMX6 金手指接口上。這些接口相互獨立，并具有同樣的功能。AUDMUX 可以連接任意一對外部和內部接口。例如 AUD1AUD3、AUD1AUD5 或者 AUD2AUD5 等。
其中AUD4 已經用于連接模塊上的 SGTL5000，如果用戶使用模塊集成的模擬音頻，那么就無法使用 AUD4 的外部接口。因為 AUD6 并沒有引出到金手指接口，所以 Apalis iMX6 能最多支持 3 路音頻，包括模塊集成的 SGTL5000。
b). 使用 I2S 擴展音頻編解碼器，還需要使用 I2C 接口。DAP1_MCLK 能提供部分編解碼器所需的外部時鐘信號。DAP1_MCLK 使用 CCM_CLKO1 作為時鐘源，這信號也用于模塊集成的 SGTL5000。如果需要同時使用外部的音頻編解碼器和模塊集成的 SGTL5000，就需要給外部的音頻編解碼器提供不同的時鐘信號。
3). SGTL5000 音頻Codec擴展實例
下面以在 Apalis iMX6 上通過AUD5接口外部擴展一路 SGTL5000進行說明。
a). SGTL5000 和 Apalis iMX6 引腳連接
AUD5_RXD(MXM-202)-> I2S_DOUT
AUD5_TXFS(MXM-204)-> I2S_LRCLK
AUD5_TXC(MXM-200)-> I2S_SCLK
AUD5_TXD(MXM-196)-> I2S_DIN
I2C3_SDA(MXM-201)-> CTRL_DATA
I2C3_SCL(MXM-203)-> CTRL_CLK
b). 修改 device tree文件
./ imx6qdl-apalis.dtsi
------------------------------------------------
sound2 {
compatible = "fsl,imx6q-apalis-sgtl5000",
"fsl,imx-audio-sgtl5000";
model = "imx6q-external-sgtl5000";
cpu-dai = <&ssi1>;
audio-codec = <&codec_external>;
audio-routing =
"LINE_IN", "LineIn Jack",
"MIC_IN", "MicJack",
"Mic Jack", "MicBias",
"Headphone Jack","HP_OUT";
mux-int-port =;
mux-ext-port =;
};
&ssi2{
fsl,mode= "i2s-slave";
status= "okay";
};
pinctrl_audmux:audmuxgrp {
fsl,pins = << p="">
MX6QDL_PAD_DISP0_DAT20__AUD4_TXC 0x130b0 MX6QDL_PAD_DISP0_DAT21__AUD4_TXD 0x130b0
MX6QDL_PAD_DISP0_DAT22__AUD4_TXFS0x130b0
MX6QDL_PAD_DISP0_DAT23__AUD4_RXD 0x130b0
/*AUD5 for external sgtl5000*/ MX6QDL_PAD_DISP0_DAT19__AUD5_RXD 0x130b0 MX6QDL_PAD_DISP0_DAT18__AUD5_TXFS0x130b0 MX6QDL_PAD_DISP0_DAT16__AUD5_TXC 0x130b0 MX6QDL_PAD_DISP0_DAT17__AUD5_TXD0x130b0
>;
};
pinctrl_audmux_mclk:audmux_mclk {
fsl,pins= < MX6QDL_PAD_GPIO_5__CCM_CLKO1 0x000b0 /* SGTL5000 sys_mclk */
MX6QDL_PAD_GPIO_19__CCM_CLKO1 0x000b0 /*external SGTL5000 sys_mclk */
>;
};
------------------------------------------------
./ imx6qdl-apalis-eval.dtsi
------------------------------------------------
&i2c3{
status= "okay";
codec_external: sgtl5000@0a {
compatible= "fsl,sgtl5000";
reg=;
clocks= <&clks 201="">;
VDDA-supply= <?_2p5v>;
VDDIO-supply= <?_3p3v>;
};
------------------------------------------------
4). 部署針對Linux 3.14.52內核版本的補丁，用于支持兩路SGTL5000音頻Codec
如果是只是使用一個外部 SGTL5000，或者直接輸出數字音頻信號，而不使用模塊集成的SGTL5000，那么就無需使用該補丁，正確配置 AUDMUX 即可。如果是需要使用三個SGTL5000，那么需要在補丁中添加第三組配置。
sgtl5000_2nd.patch下載地址：
------------------------------------------------
ftp://ftp.toradex.cn
DocumentsApplication_Note esource
------------------------------------------------
5). 重新編譯內核。將新生成的 dtb 和 uImage 重新部署到 Apalis iMX6 上。然后重新啟動。
6). 使用 apaly 能發現兩個聲卡設備
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aplay -L
card 0:imx6qexternalsg [imx6q-external-sgtl5000], device 0: HiFi sgtl5000-0 []
Subdevices: 1/1
Subdevice #0: subdevice #0
card 1:imx6qapalissgtl [imx6q-apalis-sgtl5000], device 0: HiFi sgtl5000-0 []
Subdevices: 1/1
Subdevice #0: subdevice #0
card 2:imxspdif [imx-spdif], device 0: S/PDIF PCM snd-soc-dummy-dai-0 []
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4). 總結
以上配置適用于 Linux 3.14.52 內核，即 Toradex 發布的 V2.6 和 V2.6.1 Linux Image。V2.7 Linux Image 使用了新內核 Linux 4.1 ，SGTL5000 的驅動也發生了變化，需要重新調整。另外Toradex Colibri iMX6 和 Apalis iMX6 具有類似的音頻控制器，上述方法也應用 Colibri iMX6。
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