发布日期：2022-10-09 点击率：230
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>;
};
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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
DocumentsApplication_Note esource
------------------------------------------------
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
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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). 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。
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