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iMX6音频编解码器SGTL5000 扩展

供稿:韬睿(上海)计算机科技有限公司 2017/4/19 16:11:52

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  • 关键词: ARM Linux Audio
  • 摘要:嵌入式ARM设备在需要音频解决方案的时候有时候需要通过I2S总线扩展外部Codec或者DSP,本文就基于NXP iMX6 ARM平台演示通过I2S扩展NXP SGTL5000音频Codec。

1). 简介

嵌入式ARM设备在需要音频解决方案的时候有时候需要通过I2S总线扩展外部Codec或者DSP,本文就基于NXP iMX6 ARM平台演示通过I2S扩展NXP SGTL5000音频Codec。

本文所实际使用的演示平台来自于Toradex ApalisiMX6 ARM嵌入式平台,Apalis iMX6 模块上面已经集成了一路SGTL5000扩展的模拟音频接口,同时也提供了多个数字音频接口,这些数字接口可以连接音频编解码器扩展多路音频,也可以将数字音频信号直接传输给 DSP 等其他处理器做进一步处理。

2. 准备

a). i.MX6 处理器内部具有三个同步串行接口(synchronous serial interfaces,SSI)。以 Apalis iMX6 模块为例,三个 SSI 和 digital audio multiplexer  (AUDMUX) 相连接。AUDMUX 还有 4 个外部接口,其被引出至 Apalis iMX6 金手指接口上。这些接口相互独立,并具有同样的功能。AUDMUX 可以连接任意一对外部和内部接口。例如 AUD1AUD3、AUD1AUD5 或者 AUD2AUD5 等。

其中AUD4 已经用于连接模块上的 SGTL5000,如果用户使用模块集成的模拟音频,那么就无法使用 AUD4 的外部接口。因为 AUD6 并没有引出到金手指接口,所以 Apalis iMX6 能最多支持 3 路音频,包括模块集成的 SGTL5000。

b). 使用 I2S 扩展音频编解码器,还需要使用 I2C 接口。DAP1_MCLK 能提供部分编解码器所需的外部时钟信号。DAP1_MCLK  使用 CCM_CLKO1 作为时钟源,这信号也用于模块集成的 SGTL5000。如果需要同时使用外部的音频编解码器和模块集成的 SGTL5000,就需要给外部的音频编解码器提供不同的时钟信号。

3). SGTL5000 音频Codec扩展实例

下面以在 Apalis iMX6 上通过AUD5接口外部扩展一路 SGTL5000进行说明。

a). SGTL5000 和 Apalis iMX6 引脚连接

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). 部署针对Linux 3.14.52内核版本的补丁,用于支持两路SGTL5000音频Codec

如果是只是使用一个外部 SGTL5000,或者直接输出数字音频信号,而不使用模块集成的SGTL5000,那么就无需使用该补丁,正确配置 AUDMUX 即可。如果是需要使用三个SGTL5000,那么需要在补丁中添加第三组配置。

sgtl5000_2nd.patch下载地址:

------------------------------------------------

ftp://ftp.toradex.cn

Documents\Application_Note\resource

------------------------------------------------

5). 重新编译内核。将新生成的 dtb 和 uImage 重新部署到 Apalis iMX6 上。然后重新启动。

6). 使用 apaly 能发现两个声卡设备

------------------------------------------------

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 []

------------------------------------------------

4). 总结

以上配置适用于 Linux 3.14.52 内核,即 Toradex 发布的 V2.6 和 V2.6.1 Linux Image。V2.7 Linux Image 使用了新内核 Linux 4.1 ,SGTL5000 的驱动也发生了变化,需要重新调整。另外Toradex Colibri iMX6 和 Apalis iMX6 具有类似的音频控制器,上述方法也应用 Colibri iMX6。

审核编辑(王静)
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