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Linux 下的IIS 音頻驅(qū)動程序主要都在/kernel/drivers/sound/s3c2410-uda1341.c 文件中。
在音頻驅(qū)動程序中有2個比較重要的結(jié)構(gòu)體：
typedef struct {
int size; /* buffer size */
char *start; /* point to actual buffer */（內(nèi)存虛擬地址起始地址）
dma_addr_t dma_addr; /* physical buffer address */（內(nèi)存物理地址起始地址）
struct semaphore sem; /* down before touching the buffer */
int master; /* owner for buffer allocation, contain size when true */（內(nèi)存大?。?/p>
} audio_buf_t;
typedef struct {
audio_buf_t *buffers; /* pointer to audio buffer structures */
audio_buf_t *buf; /* current buffer used by read/write */
u_int buf_idx; /* index for the pointer above */
u_int fragsize; /* fragment i.e. buffer size */（音頻緩沖區(qū)片大?。?/p>
u_int nbfrags; /* nbr of fragments */（音頻緩沖區(qū)片數(shù)量）
dmach_t dma_ch; /* DMA channel (channel2 for audio) */
} audio_stream_t;
這是一個管理多緩沖區(qū)的結(jié)構(gòu)體，結(jié)構(gòu)體audio_stream_t 為音頻流數(shù)據(jù)組成了一個環(huán)形緩沖區(qū)。（audio_buf_t *buffers 同觸摸屏驅(qū)動中struct TS_DEV 結(jié)構(gòu)中的TS_RET buf[MAX_TS_BUF] 意義一樣，都為環(huán)形緩沖區(qū)）用audio_buf_t 來管理一段內(nèi)存，在用audio_stream_t 來管理N 個audio_buf_t。
音頻驅(qū)動的file_operations 結(jié)構(gòu)定義如下：
static struct file_operations smdk2410_audio_fops = {
llseek: smdk2410_audio_llseek,
write: smdk2410_audio_write,
read: smdk2410_audio_read,
poll: smdk2410_audio_poll,
ioctl: smdk2410_audio_ioctl,
open: smdk2410_audio_open,
release: smdk2410_audio_release
};
static struct file_operations smdk2410_mixer_fops = {
ioctl: smdk2410_mixer_ioctl,
open: smdk2410_mixer_open,
release: smdk2410_mixer_release
};
這里定義了兩種類型設(shè)備的file_operations 結(jié)構(gòu)，前者是DSP 設(shè)備，后者是混頻器設(shè)備。
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和往常一樣，先來看一下加載驅(qū)動模塊時的初始化函數(shù)：
int __init s3c2410_uda1341_init(void)
該函數(shù)首先會初始化I/O 和UDA1341 芯片，然后申請2個DMA 通道用于音頻傳輸。
local_irq_save(flags);
調(diào)用該宏函數(shù)來保存IRQ 中斷使能狀態(tài)，并禁止IRQ 中斷。
在/kernel/include/asm-arm/system.h 文件中：
/* For spinlocks etc */
#define local_irq_save(x) __save_flags_cli(x)
#define local_irq_restore(x) __restore_flags(x)
在/kernel/include/asm-arm/proc-armo/system.h 文件中：
/*
* Save the current interrupt enable state & disable IRQs
*/
#define __save_flags_cli(x)
do {
unsigned long temp;
__asm__ __volatile__(
" mov %0, pc @ save_flags_clin"
" orr %1, %0, #0x08000000n"
" and %0, %0, #0x0c000000n"
" teqp %1, #0n"
: "=r" (x), "=r" (temp)
:
: "memory");
} while (0)
最后用ARM 匯編指令實現(xiàn)了保存IRQ 和FIQ 的中斷使能狀態(tài)，并禁止IRQ 中斷。
/*
* restore saved IRQ & FIQ state
*/
#define __restore_flags(x)
do {
unsigned long temp;
__asm__ __volatile__(
" mov %0, pc @ restore_flagsn"
" bic %0, %0, #0x0c000000n"
" orr %0, %0, %1n"
" teqp %0, #0n"
: "=&r" (temp)
: "r" (x)
: "memory");
} while (0)
最后用ARM 匯編指令實現(xiàn)了恢復(fù)IRQ 和FIQ 的中斷使能狀態(tài)。
/* GPB 4: L3CLOCK, OUTPUT */
set_gpio_ctrl(GPIO_L3CLOCK);
/* GPB 3: L3DATA, OUTPUT */
set_gpio_ctrl(GPIO_L3DATA);
/* GPB 2: L3MODE, OUTPUT */
set_gpio_ctrl(GPIO_L3MODE);
/* GPE 3: I2SSDI */
set_gpio_ctrl(GPIO_E3 | GPIO_PULLUP_EN | GPIO_MODE_I2SSDI);
/* GPE 0: I2SLRCK */
set_gpio_ctrl(GPIO_E0 | GPIO_PULLUP_EN | GPIO_MODE_I2SSDI);
/* GPE 1: I2SSCLK */
set_gpio_ctrl(GPIO_E1 | GPIO_PULLUP_EN | GPIO_MODE_I2SSCLK);
/* GPE 2: CDCLK */
set_gpio_ctrl(GPIO_E2 | GPIO_PULLUP_EN | GPIO_MODE_CDCLK);
/* GPE 4: I2SSDO */
set_gpio_ctrl(GPIO_E4 | GPIO_PULLUP_EN | GPIO_MODE_I2SSDO);
接下來馬上設(shè)置與UDA1341 芯片相關(guān)GPIO 引腳。這里首先將GPB4，GPB3，GPB2 這3個GPIO 引腳設(shè)置為輸出模式，參考原理圖后，得知這3個引腳分別連接UDA1341 芯片的L3CLOCK，L3DATA，L3MODE 這3個引腳，作為這3個信號的輸入。
在/kernel/drivers/sound/s3c2410-uda1341.c 文件中：
#define GPIO_L3CLOCK (GPIO_MODE_OUT | GPIO_PULLUP_DIS | GPIO_B4)
#define GPIO_L3DATA (GPIO_MODE_OUT | GPIO_PULLUP_DIS | GPIO_B3)
#define GPIO_L3MODE (GPIO_MODE_OUT | GPIO_PULLUP_DIS | GPIO_B2)
然后繼續(xù)設(shè)置與IIS 控制器輸出信號相關(guān)GPIO 引腳。將GPE0～GPE4 這5個引腳設(shè)置為IIS 接口的信號模式。需要通過配置GPECON 寄存器來設(shè)定該端口管腳的輸出模式，對應(yīng)位如下：
[9:8] [7:6] [5:4] [3:2] [1:0]
GPE4 GPE3 GPE2 GPE1 GPE0
參考S3C2410 芯片datasheet 的I/O口章節(jié)，都要設(shè)為10（二進(jìn)制）。
local_irq_restore(flags);
設(shè)置完GPIO 口的工作模式，就可以前面已經(jīng)分析過的local_irq_restore 宏函數(shù)來恢復(fù)IRQ 和FIQ 的中斷使能狀態(tài)。
init_uda1341();
這里調(diào)用了init_uda1341 函數(shù)來初始化UDA1341 芯片，該函數(shù)會在后面說明。
output_stream.dma_ch = DMA_CH2;
if (audio_init_dma(&output_stream, "UDA1341 out")) {
audio_clear_dma(&output_stream);
printk( KERN_WARNING AUDIO_NAME_VERBOSE
": unable to get DMA channelsn" );
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 channelsn" );
return -EBUSY;
}
在全局變量中定義了，兩個audio_stream_t 結(jié)構(gòu)的變量，分別是output_stream 和input_stream，一個作為輸出音頻緩沖區(qū)，一個作為輸入音頻緩沖區(qū)。
將輸出音頻緩沖區(qū)的DMA 通道設(shè)為通道2，輸入音頻緩沖區(qū)的DMA 通道設(shè)為通道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
通過查閱S3C2410 芯片datasheet 中的DMA 章節(jié)，知道該芯片共有4個DMA 通道，DMA 控制器的每個通道可以從4個DMA 源中選擇一個DMA 請求源。其中，通道1具有IIS 輸入源，而通道2具有IIS 輸出和輸入源。所以要以全雙工模式進(jìn)行音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑?，只有將輸出音頻緩沖區(qū)的設(shè)為DMA 通道2，輸入音頻緩沖區(qū)設(shè)為DMA 通道1。
接著調(diào)用2次audio_init_dma 函數(shù)來分別對輸出和輸入音頻緩沖區(qū)的DMA 通道進(jìn)行初始化設(shè)置。該函數(shù)比較簡單，定義如下：
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;
}
這個函數(shù)其實就是對DMA 的通道號進(jìn)行判斷，然后調(diào)用了s3c2410_request_dma 函數(shù)來向內(nèi)核申請一個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)
在該函數(shù)中會分配DMA 通道，并申請DMA 中斷，即當(dāng)DMA 傳輸結(jié)束時，會響應(yīng)中斷請求，調(diào)用回調(diào)函數(shù)。這里的參數(shù)中，device_id 為設(shè)備id 號，用字符串來表示；channel 為DMA 通道號，將前面定義的通道號1，2傳入；write_cb 和read_cb 分別指向DMA 發(fā)送和讀取結(jié)束時調(diào)用的函數(shù)，即DMA 傳輸結(jié)束時調(diào)用的回調(diào)函數(shù)。
在該函數(shù)中有：
err = request_irq(dma->irq, dma_irq_handler, 0 * SA_INTERRUPT,
device_id, (void *)dma);
即申請了一個DMA 的中斷號，中斷處理子程序為dma_irq_handler 函數(shù)，然后：
dma->write.callback = write_cb;
dma->read.callback = read_cb;
將讀寫DMA 中斷的兩個回調(diào)函數(shù)指針傳入。
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);
}
在中斷處理子程序中，調(diào)用了s3c2410_dma_done 函數(shù)，該函數(shù)定義如下：
static inline void s3c2410_dma_done(s3c2410_dma_t *dma)
{
dma_buf_t *buf =
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