armlinux-uda1341.c

此程序uda1341驱动程序分析

   ": unable to get DMA channels\n" );
  return -EBUSY;
 } 
 input_stream.dma_ch = DMA_CH1; 
        if (audio_init_dma(&input_stream, "UDA1341 in")) {
                audio_clear_dma(&input_stream);
                printk( KERN_WARNING AUDIO_NAME_VERBOSE
                        ": unable to get DMA channels\n" );
                return -EBUSY;
        }
 
//    在全局变量中定义了，两个audio_stream_t 结构的变量，分别是output_stream 和input_stream，一个作为输出音频缓冲区，一个作为输入音频缓冲区。
//    将输出音频缓冲区的DMA 通道设为通道2，输入音频缓冲区的DMA 通道设为通道1。 
//在/kernel/include/asm-arm/arch-s3c2410/dma.h 文件中：
#define DMA_CH0   0
#define DMA_CH1   1
#define DMA_CH2   2
#define DMA_CH3   3 
//通过查阅S3C2410 芯片datasheet 中的DMA 章节，知道该芯片共有4个DMA 通道，DMA 控制器的每个通道可以从4个DMA 源中选择一个DMA 请求源。其中，通道1具有IIS 输入源，而通道2具有IIS 输出和输入源。所以要以全双工模式进行音频数据传输的话，只有将输出音频缓冲区的设为DMA 通道2，输入音频缓冲区设为DMA 通道1。 

 //   接着调用2次audio_init_dma 函数来分别对输出和输入音频缓冲区的DMA 通道进行初始化设置。该函数比较简单，定义如下：
static int __init audio_init_dma(audio_stream_t * s, char *desc)
{
 if(s->dma_ch == DMA_CH2)
  return s3c2410_request_dma("I2SSDO", s->dma_ch, audio_dmaout_done_callback, NULL);
 else if(s->dma_ch == DMA_CH1)
  return s3c2410_request_dma("I2SSDI", s->dma_ch, NULL ,audio_dmain_done_callback); 
 else
  return 1;
} 
//    这个函数其实就是对DMA 的通道号进行判断，然后调用了s3c2410_request_dma 函数来向内核申请一个DMA 通道。 
//在/kernel/arch/arm/mach-s3c2410/dma.c 文件中：
int s3c2410_request_dma(const char *device_id, dmach_t channel,
   dma_callback_t write_cb, dma_callback_t read_cb) 
//在该函数中会分配DMA 通道，并申请DMA 中断，即当DMA 传输结束时，会响应中断请求，调用回调函数。这里的参数中，device_id 为设备id 号，用字符串来表示；channel 为DMA 通道号，将前面定义的通道号1，2传入；write_cb 和read_cb 分别指向DMA 发送和读取结束时调用的函数，即DMA 传输结束时调用的回调函数。
//在该函数中有： 
err = request_irq(dma->irq, dma_irq_handler, 0 * SA_INTERRUPT,
       device_id, (void *)dma); 
//即申请了一个DMA 的中断号，中断处理子程序为dma_irq_handler 函数，然后：
dma->write.callback = write_cb;
dma->read.callback = read_cb; 
//将读写DMA 中断的两个回调函数指针传入。 
//在/kernel/arch/arm/mach-s3c2410/dma.c 文件中：
static void dma_irq_handler(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{
 s3c2410_dma_t *dma = (s3c2410_dma_t *)dev_id; 
 DPRINTK(__FUNCTION__"\n"); 
 s3c2410_dma_done(dma);
} 
//在中断处理子程序中，调用了s3c2410_dma_done 函数，该函数定义如下：
static inline void s3c2410_dma_done(s3c2410_dma_t *dma)
{
 dma_buf_t *buf = dma->curr;
 dma_callback_t callback; 
 if (buf->write) callback = dma->write.callback;
 else callback = dma->read.callback; 
#ifdef HOOK_LOST_INT
 stop_dma_timer();
#endif
 DPRINTK("IRQ: b=%#x st=%ld\n", (int)buf->id, (long)dma->regs->DSTAT);
 if (callback)
  callback(buf->id, buf->size);
 kfree(buf);
 dma->active = 0;
 process_dma(dma);
} 
//最后在s3c2410_dma_done 函数中，通过callback 函数指针调用了DMA 发送和读取的回调函数。 
//    DMA 写入和读取的两个回调函数audio_dmaout_done_callback，audio_dmain_done_callback 会在后面说明。其中DMA 写入为音频输出，DMA 读取为音频输入。
 //   在调用audio_init_dma 函数来对输出和输入音频缓冲区的DMA 通道进行初始化设置时，如果返回失败，则会调用audio_clear_dma 函数来释放已申请的DMA 通道。在audio_clear_dma 函数中直接调用了s3c2410_free_dma 函数来进行动作。 
//在/kernel/arch/arm/mach-s3c2410/dma.c 文件中：
void s3c2410_free_dma(dmach_t channel) 
//该函数中释放了已申请的DMA 通道，并调用了free_irq 函数来释放已分配的DMA 发送和读取结束的中断号。 
 audio_dev_dsp = register_sound_dsp(&smdk2410_audio_fops, -1);
 audio_dev_mixer = register_sound_mixer(&smdk2410_mixer_fops, -1); 
 //   在驱动模块的初始化函数最后调用了register_sound_dsp，和register_sound_mixer 两个函数来分别注册驱动设备，前者注册为DSP 设备，后者注册为混频器设备。 
//在/kernel/drivers/sound/sound_core.c 文件中：
/**
 * register_sound_dsp - register a DSP device
 * @fops: File operations for the driver
 * @dev: Unit number to allocate
 *
 * Allocate a DSP device. Unit is the number of the DSP requested.
 * Pass -1 to request the next free DSP unit. On success the allocated
 * number is returned, on failure a negative error code is returned.
 *
 * This function allocates both the audio and dsp device entries together
 * and will always allocate them as a matching pair - eg dsp3/audio3
 */ 
int register_sound_dsp(struct file_operations *fops, int dev) 
/**
 * register_sound_mixer - register a mixer device
 * @fops: File operations for the driver
 * @dev: Unit number to allocate
 *
 * Allocate a mixer device. Unit is the number of the mixer requested.
 * Pass -1 to request the next free mixer unit. On success the allocated
 * number is returned, on failure a negative error code is returned.
 */ 
int register_sound_mixer(struct file_operations *fops, int dev) 
//这两个函数的参数一样，fops 为传给内核的file_operations 结构中的接口函数，dev 为分配的设备序号，设为-1 表示由内核自动分配一个空闲的序号。 

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  //  紧接着就来看一下init_uda1341 这个初始化UDA1341 芯片的函数：
static void init_uda1341(void) 
   uda1341_volume = 62 - ((DEF_VOLUME * 61) / 100);
 uda1341_boost = 0;
   uda_sampling = DATA2_DEEMP_NONE;
 uda_sampling &= ~(DATA2_MUTE); 
 //   首先上来就是设定几个待会儿配置要用的参数。参考UDA1341 芯片datasheet 后，可以知道uda1341_volume 参数的含义，62 表示音量设置表中有效音量的总档数，61 表示音量总共有61 档，DEF_VOLUME％表示所要调的音量的百分比大小，这样61*DEF_VOLUME％所得出的就是所要调的音量是音量总档数的第几档，由于音量设置表中列出值的是按衰减量递增的，所以刚才得到的音量档数需要在总档数下衰减多少才能得到呢？显然只要将音量总档数减去所要调到的音量档数即可，即 62-61*DEF_VOLUME％。 
 local_irq_save(flags); 
 //   同先前一样，调用该宏函数来保存IRQ 中断使能状态，并禁止IRQ 中断。 
 write_gpio_bit(GPIO_L3MODE, 1);
 write_gpio_bit(GPIO_L3CLOCK, 1); 
 //   调用write_gpio_bit 宏函数，将GPIO 相应的引脚设为高电平或低电平。这里是把GPIO_L3MODE 和GPIO_L3CLOCK 这两个引脚设为高电平。 
 local_irq_restore(flags); 
  //  同先前一样，调用该宏函数来恢复IRQ 和FIQ 的中断使能状态。 

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//* 2007.7.6
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 uda1341_l3_address(UDA1341_REG_STATUS);
        uda1341_l3_data(STAT0_SC_384FS | STAT0_IF_MSB);     // set 384 system clock, MSB
        uda1341_l3_data(STAT1 | STAT1_DAC_GAIN | STAT1_ADC_GAIN | STAT1_ADC_ON | STAT1_DAC_ON); 
 //   下面就调用了uda1341_l3_address 函数和uda1341_l3_data 函数来对UDA1341 芯片进行配置。在看了UDA1341 芯片的datasheet 后知道了，原来S3C2410 与UDA1341 的通信就是通过L3CLOCK，L3DATA，L3MODE 这3个引脚，通信时序由GPIO 口编程控制，有点类似于SPI 接口时序。这两个函数会在后面进行说明。
 //   其中uda1341_l3_address 函数是L3 接口操作模式的地址模式，这里用00010110（二进制）（参考了UDA1341 芯片的datasheet 得知D7～D2 为设备地址，默认UDA1341TS 的设备地址为000101，而D1～D0 为数据传输的类型）参数设置为寄存器状态地址。uda1341_l3_data 函数是L3 接口操作模式的数据传输模式，这里先用00011000（二进制）参数将系统时钟设置为384fs，数据输入格式设置为MSB 模式，然后用11100011（二进制）参数将DAC 和ADC 的获取开关都设为6dB，将DAC 和ADC 电源控制都设为打开。 
        uda1341_l3_address(UDA1341_REG_DATA0);
 uda1341_l3_data(DATA0 |DATA0_VOLUME(uda1341_volume));  // maximum volume
 uda1341_l3_data(DATA1 |DATA1_BASS(uda1341_boost)| DATA1_TREBLE(0));
        uda1341_l3_data(uda_sampling); /* --;;*/ 
 uda1341_l3_data(EXTADDR(EXT2));
 uda1341_l3_data(EXTDATA(EXT2_MIC_GAIN(0x6)) | EXT2_MIXMODE_CH1); 
 //   再次调用uda1341_l3_address 函数，用00010100（二进制）参数设置为直接地址寄存器模式。接着分5次调用uda1341_l3_data 函数来进行配置，第一次用uda1341_volume 参数的值23（十进制）将音量大小设置为总音量的65％；第二次用01000000（二进制）参数将低音推进设置为0，高音设置为0；第三次用 00000000（二进制）参数又将音量调到衰减0dB，即调到最大（不理解为什么）；最后两次要一起看，先用11000010（二进制）参数将 EA2～EA0 设为010（二进制）进入设置特定功能的外部地址，然后用11111001（二进制）参数将ED4～ED0 设为11001（二进制）将MIC 的灵敏度设为+27dB，将混频器模式设为选择通道1输入（这时通道2输入关闭）。
 // 【其实这里的“uda1341_l3_data(uda_sampling); /* --;;*/”，这句话应该是不正确的，不是准备再将音量调到最大。应该改为：
//uda_l3_data(DATA2 | uda_sampling);
//即用10000000（二进制）参数设置静音关闭和高低音模式为flat 模式（高低音增益都为0dB）等。】 

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  //  马上来看一下uda1341_l3_address 和uda1341_l3_data 这两个具体控制GPIO 口时序来传输数据的函数。首先看uda1341_l3_address 函数：
static void uda1341_l3_address(u8 data) 
 local_irq_save(flags); 
 //   在对GPIO 口设置或操作前总要先调用该宏函数来保存IRQ 中断使能状态，并禁止IRQ 中断。 
 write_gpio_bit(GPIO_L3MODE, 0);
 write_gpio_bit(GPIO_L3DATA, 0);
 write_gpio_bit(GPIO_L3CLOCK, 1); 
//    分别将GPIO_L3MODE 引脚设为低电平，将GPIO_L3DATA 引脚设为低电平，将GPIO_L3CLOCK 引脚设为高电平。根据UDA1341 芯片datasheet 里的时序图，把GPIO_L3MODE 引脚设为低电平，就是地址模式。 
 udelay(1); 
  //  调用udelay 函数来短暂延时1us。在驱动程序中用udelay 函数来延时微秒级时间，mdelay 函数来延时毫秒级时间，而在应用程序中用usleep 函数来延时微秒级时间，sleep 函数来延时毫秒级时间。 
//在/kernel/include/asm-arm/delay.h 文件中：
/*
 * division by multiplication: you don't have to worry about
 * loss of precision.
 *
 * Use only for very small delays ( < 1 msec).  Should probably use a
 * lookup table, really, as the multiplications take much too long with
 * short delays.  This is a "reasonable" implementation, though (and the
 * first constant multiplications gets optimized away if the delay is
 * a constant)
 */
extern void udelay(unsigned long usecs); 
//在/kernel/include/linux/delay.h 文件中：
#ifdef notdef
#define mdelay(n) (\
 {unsigned long msec=(n); while (msec--) udelay(1000);})
#else
#define mdelay(n) (\
 (__builtin_constant_p(n) && (n)<=MAX_UDELAY_MS) ? udelay((n)*1000) : \
 ({unsigned long msec=(n); while (msec--) udelay(1000);}))
#endif 
在/kernel/arch/arm/lib/delay.S 文件中：
/*
 * 0 <= r0 <= 2000
 */
ENTRY(udelay)
  mov r2,     #0x6800
  orr r2, r2, #0x00db
  mul r1, r0, r2
  ldr r2, LC0
  ldr r2, [r2]
  mov r1, r1, lsr #11
  mov r2, r2, lsr #11
  mul r0, r1, r2
  movs r0, r0, lsr #6
  RETINSTR(moveq,pc,lr) 
//最后用ARM 汇编指令实现了微秒级的短暂延时。 
 for (i = 0; i < 8; i++) {
  if (data & 0x1) {
   write_gpio_bit(GPIO_L3CLOCK, 0);
   udelay(1);
   write_gpio_bit(GPIO_L3DATA, 1);
   udelay(1);
   write_gpio_bit(GPIO_L3CLOCK, 1);
   udelay(1);
  } else {
   write_gpio_bit(GPIO_L3CLOCK, 0);
   udelay(1);
   write_gpio_bit(GPIO_L3DATA, 0);
   udelay(1);
   write_gpio_bit(GPIO_L3CLOCK, 1);
   udelay(1);
  }
  data >>= 1;
 } 
  //  接下来就是将一个字节一位一位通过GPIO 口发送出去的循环结构，从该字节的最低位（D0）开始发送。若D0 为1，则设置GPIO_L3DATA 引脚为高电平，否则为低电平。同时需要控制GPIO_L3CLOCK 引脚的时钟信号，数据会在时钟的上升沿写入UDA1341 芯片，所以需要在时钟引脚为低电平时准备好要传送的数据，然后再将时钟设为高电平。在设置时钟和数据引脚之间用udelay 函数进行短暂延时1us。 
 write_gpio_bit(GPIO_L3MODE, 1);
 udelay(1); 
//    在地址模式下数据传送完成后，则设置GPIO_L3MODE 引脚为高电平，准备进入数据传输模式，并短暂延时1us。 
 local_irq_restore(flags); 
 //   最后调用该宏函数来恢复IRQ 和FIQ 的中断使能状态。 

------------------------------------------------------------------------
 //   接着来看uda1341_l3_data 函数：
static void uda1341_l3_data(u8 data) 
 local_irq_save(flags); 
 //   同样首先要调用该宏函数来保存IRQ 中断使能状态，并禁止IRQ 中