Linux音频驱动-ASOC(ALSA System on Chip)

概述

此处还需引入之前说过的话: 新事物的出现必然是为了解决旧事物中的不足。这句话在现实生活中和程序世界中道理一样。ASOC的出现就是为了解决ALSA无法解决的问题。ALSA到底存在什么问题？ 以及ASOC会以怎样的方式去解决ALSA存在的问题？

详细参考内核文档: kernel\documentation\sound\alsa\soc\Overview.txt

ALSA存在的问题：

1. Codec驱动与SOC中断CPU耦合严重，这将导致代码重复，一个Codec驱动每个cpu上会出现不同的版本。

2. 当音频事件发生时(插拔耳机，音箱)没有标准的方法通知用户，尤其在移动端此事件非常常见。

3. 当播放/录制音频时，驱动会让整个codec处于上电状态，这样会在移动端非常浪费电量。同时也不支持改变采样频率/骗置电流来节约功耗。

针对以上问题，提出了ASOC(ALSA System on Chip)来力争解决上述问题。解决方法如下：

1. Codec代码独立，不再耦合与CPU，这样可以增加Codec代码重复利用。

2. 在Codec和Soc之间通过简单的I2S/PCM音频接口通信，这样SOC和Codec只需要注册自己相关的接口到ASOC code即可。

3. 动态的电源管理(Dynamic Audio Power Management)DAPM。DAPM始终将Codec自动设置在最低功耗状态运行。

4. 消除pop音。控制各个widget上下电的顺序消除pop音。

5. 添加平台相关的控制，运行平台添加控制设备到声卡。

ASOC音频架构

为了实现上述的新feature，ASOC将嵌入式音频系统分为三大类可重复使用的驱动程序: Platform, Machine, Codec。

Codec类: Codec即编解码芯片的驱动，此Codec驱动是和平台无关，包含的功能有: 音频的控制接口，音频读写IO接口，以及DAPM的定义等。如果需要的话，此Codec类可以在BT，FM，MODEM模块中不做修改的使用。因此Codec就是一个可重复使用的模块，同一个Codec在不同的SOC中可以使用。

Platform类: 可以理解为某款SOC平台，平台驱动中包括音频DMA引擎驱动，数字接口驱动(I2S, AC97, PCM)以及该平台相关的任何音频DSP驱动。同样此Platform也可以重用，在不同的Machine中可以直接重复使用。

Machine类: Machine可以理解为是一个桥梁，用于在Codec和Platform之间建立联系。此Machine指定了该机器使用那个Platform，那个Codec，最终会通过Machine建立两者之间的联系。

在软件上可以抽象如下图：

ASOC数据结构

在分析整个ASOC的过程中，出现了众多的数据结构，在此先理清重要的数据结构的关系。如下图：

可以看到Machine是连接Codec和Platform之间的桥梁，因此首先要分析Machine部分，在下节分析Machine部分。