ALSA声卡16_编写ALSA声卡应用程序_学习笔记

2024-07-16 来源：elecfans

1、体验

（1）ALSA声卡使用体验:使用arecord录音,使用aplay播放，在Alsa-utils里面）

准备:

cd linux-3.4.2
patch -p1 < ../linux-3.4.2_alsa_wm8976_uda1341_jz2440_mini2440_tq2440.patch //打补丁
cp config_wm8976_jz2440 .config 或 cp config_uda1341_tq2440_mini2440 .config //设置配置文件
make uImage //编译内核

（2）使用新内核启动并测试

启动后创建设备节点

直接输入arecord命令查看帮助信息（arecord 选项文件）

执行命令后，出现错误（没有匹配的通道）

搜索内核目录查看错误原因（在soc_pcm.c文件的222行）

通道最小大于通道最大值，也就是codec这一边的dai不匹配CPU这边的dai接口，他们的声道不匹配，在codec部分，对应wm8976的capture通道支持的声道数是1（最大和最小都是，因而应该修改为2）；

而在platform(cpu部分)的IIS，capture通道支持的声道数是2，因而不匹配。

（3）修改程序后编译新内核并重新启动调试

jz2440:
i. 声音差
arecord test.wav //录音，把录到的声音放到文件test.wav里去
aplay test.wav //播放test.wav文件

对着麦克风说话，然后播放声音

（4）声音有很多噪声，解决办法是添加一些参数（改变采样率，声道数，格式）

-f cd表示每一个采样点是16位，采样率是44100（更高的采样频率），双声道

ii. 声音好
arecord -f cd test.wav
aplay test.wav

（5）对于mini2440,重新配置内核，然后编译拷贝到网络文件系统，并使用新内核启动

按上面的录音和播放声音操作，没有播放出任何声音，看原理图，录音麦克风通道是第2个通道（VINL），没有被打开

查看控制项

获取控制项Input Mux的状态，当前值是0，表示没有使用。

把第二个通道打开（用于录音）

然后录音播放

2. 编写一个应用程序

（1）分析

一边录音一边播放（仿造arecord ,aplay(都在aplay.c里面（在Alsa-utils里面），aplay.c用到alsa-lib库)）

aplay.c使用alsa-lib这个库编写程序的
A Tutorial on Using the ALSA Audio API:
alsa-lib使用方法
open_the_device();//打开设备
set_the_parameters_of_the_device(); //设置参数
while (!done) {
/* one or both of these */
receive_audio_data_from_the_device(); //如果是录音就接收data
deliver_audio_data_to_the_device(); //如果播放把数据发送到设备上去
}
close the device //关闭设备

（2）main函数

int main (int argc, char *argv[])
{
int err;
char buf[512];
snd_pcm_t *playback_handle;
snd_pcm_t *capture_handle;
playback_handle = open_playback();// 打开播放设备
if (!playback_handle)
{
fprintf (stderr, 'cannot open for playbackn');
return -1;
}
capture_handle = open_capture();//打开录音设备
if (!capture_handle)
{
fprintf (stderr, 'cannot open for capturen');
return -1;
}
if ((err = snd_pcm_prepare (playback_handle)) < 0) { //准备播放操作
fprintf (stderr, 'cannot prepare audio interface for use (%s)n',
snd_strerror (err));
return -1;
}
if ((err = snd_pcm_prepare (capture_handle)) < 0) { //准备录音操作
fprintf (stderr, 'cannot prepare audio interface for use (%s)n',
snd_strerror (err));
return -1;
}
while (1) {
if ((err = snd_pcm_readi (capture_handle, buf, 128)) != 128) { //读操作（把数据读到buffer）
fprintf (stderr, 'read from audio interface failed (%s)n',
snd_strerror (err));
return -1;
}
if ((err = snd_pcm_writei (playback_handle, buf, 128)) != 128) { //写操作(把数据写到buffer)
fprintf (stderr, 'write to audio interface failed (%s)n',
snd_strerror (err));
return -1;
}
}
snd_pcm_close (playback_handle);//关闭播放设备
snd_pcm_close (capture_handle);//关闭录音设备
return 0;
}

（3）打开设备

snd_pcm_t *open_sound_dev(snd_pcm_stream_t type)
{
int err;
snd_pcm_t *handle;
snd_pcm_hw_params_t *hw_params;
unsigned int rate = 44100;

if ((err = snd_pcm_open (&handle, 'default', type, 0)) < 0) {   //打开设备，第2个参数是指使用默认的设备名称
return NULL;
}

if ((err = snd_pcm_hw_params_malloc (&hw_params)) < 0) { //分配参数
fprintf (stderr, 'cannot allocate hardware parameter structure (%s)n',
snd_strerror (err));
return NULL;
}

if ((err = snd_pcm_hw_params_any (handle, hw_params)) < 0) {  //初始化参数
fprintf (stderr, 'cannot initialize hardware parameter structure (%s)n',
snd_strerror (err));
return NULL;
}

if ((err = snd_pcm_hw_params_set_access (handle, hw_params, SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED)) < 0) { //设置参数，数据存放方式是交叉存放SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED（先放左声道再放右声道）
fprintf (stderr, 'cannot set access type (%s)n',
snd_strerror (err));
return NULL;
}

if ((err = snd_pcm_hw_params_set_format (handle, hw_params, SND_PCM_FORMAT_S16_LE)) < 0) {
fprintf (stderr, 'cannot set sample format (%s)n', //设置格式SND_PCM_FORMAT_S16_LE是16位的
snd_strerror (err));
return NULL;
}

if ((err = snd_pcm_hw_params_set_rate_near (handle, hw_params, &rate, 0)) < 0) { //设置采样率
fprintf (stderr, 'cannot set sample rate (%s)n',
snd_strerror (err));
return NULL;
}

if ((err = snd_pcm_hw_params_set_channels (handle, hw_params, 2)) < 0) { //设置通道数
fprintf (stderr, 'cannot set channel count (%s)n',
snd_strerror (err));
return NULL;
}

if ((err = snd_pcm_hw_params (handle, hw_params)) < 0) { //把构造的结构体的数据写到硬件上去
fprintf (stderr, 'cannot set parameters (%s)n',
snd_strerror (err));
return NULL;
}

snd_pcm_hw_params_free (hw_params); //释放含参数的结构体

return handle; //成功时返回句柄
}

（4）关闭声卡设备和打开播放/录音设备

void close_sound_dev(snd_pcm_t *handle) //关闭声音设备
{
snd_pcm_close (handle);
}

snd_pcm_t *open_playback(void) //打开播放设备
{
return open_sound_dev(SND_PCM_STREAM_PLAYBACK);
}

snd_pcm_t *open_capture(void) //打开录音设备
{
return open_sound_dev(SND_PCM_STREAM_CAPTURE);
}

3、Makefile

这里-lasound表示使用asound库