SSD_Tinyalsa/Alsa
使用说明

1. Tinyalsa¶

1.1. 简介¶

Tinyalsa = Tiny + ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)

目前linux中主流的音频体系结构是ALSA，tinyalsa是ALSA的简化版，tinyalsa是一个轻量级的库，封装了内核的ALSA接口，用于简化用户空间的ALSA编程。

1.2. 使用Tinyalsa自带工具测试¶

1.2.1. Tinyalsa源代码¶

参考链接：https://github.com/tinyalsa/tinyalsa/tree/1.1.1。因tinyalsa-2.0.0版本，会在每次write数据之前都做一次pcm_state，造成alsa runtime的数据被修改，导致播放异常，禁止使用该版本。

参考链接：https://github.com/tinyalsa/tinyalsa/releases

可以看到目录结构utils下包含tinymix.c,tinypcminfo.c,tinycap.c,tinyplay.c。

进入源码包最顶层目录，修改makefile,指定交叉编译工具链及编译器，如：

export ARCH = arm

export CROSS_COMPILE = arm-linux-gnueabihf-sigmastar-9.1.0-

export CC = $(CROSS_COMPILE)gcc

源码包最顶层目录执行make clean ; make，即可在utils目录下生成bin档，用于接下来的测试。

1.2.2. menuconfig内核配置以及打开sdk下mi_alsa模块开关¶

注：Tinyalsa需要的驱动有soundcore.ko，snd.ko，snd-timer.ko，snd-pcm.ko和mi_alsa.ko。

内核配置

音频框架的配置需要Power Manager支持，配置如下：

Power management options  --->

    [*] De[*] Device power management core functionality  /* 需要替换内核 */

make menuconfig 配置选项如下(编译成模块)：

Device Drivers  --->    
    <M> Sound card support  --->
        /* 下一级目录下均不选择默认会生成soundcore.ko和snd.ko */
        <M>   Advanced Linux Sound Architecture  --->  
            /* 会生成snd-pcm.ko，snd-pcm-oss.ko */
            <M>   OSS PCM (digital audio) API
            /* 会生成snd-timer.ko */
            [*]   [*]   PCM timer interface

执行make modules ; ls modules 即可查看编译生成的ko。

打开sdk下mi_alsa模块开关:

进入project目录，make menuconfig ，配置如下:
```
Sdk Config  --->
    Interface Compile Config  --->  
        [*] alsa
```
在interface目录下make alsa ，即可在对应目录查看生成的mi_alsa.ko

加载所有驱动

注：通过insmod方法要注意加载模块的顺序

insmod  soundcore.ko
insmod  snd.ko
insmod  snd-timer.ko   
insmod  snd-pcm.ko    
insmod  mi_alsa.ko

1.2.3. 使用bin档测试¶

tinyplay播放测试
```
./tinyplay ./1_17/nearend.wav
```

tinycap录音测试

./tinycap cap_out.wav

-D  card          声卡，mi_alsa只支持声卡0
-d  device        设备，与mi_audio device_id号相同
-c  channels      通道数
-r  rate          采样率
-b  bits          位宽
-p  period_size   一次中断的帧数
-n  n_periods     周期数

tinymix设置和获取音量

./tinymix contents

./tintmix set 1 60

./tinymix get 1

tinypcminfo查看pcm通道的相关信息
```
./tinypcminfo -D 0
```

2. Alsa¶

2.1. 简介¶

ALSA(Advanced Linux Sound Architecture),高级Linux声音架构。在内核设备驱动层，ALSA提供了alsa-driver（alsa的驱动程序）；在应用层，ALSA提供了alsa-lib（应用程序调用的API函数）,应用程序只需要调用alsa-lib提供的API(libasound.so),即可完成对底层音频硬件的控制,ALSA目前已成为Linux主流音频体系结构。alsa-utils是一些工具功能集合库(即alsa的应用程序),可用于录放音测试。

ALSA API可以分解成以下几个主要的接口：

控制接口

提供管理声卡注册和请求可用设备的通用功能
PCM接口

管理数字音频回放（playback）和录音（capture）的接口
Raw MIDI接口

支持MIDI(Musical Instrument Digital Interface)，标准的电子乐器。
定时器(Timer)接口

为同步音频事件提供对声卡上时间处理硬件的访问。
时序器(Sequencer)接口
混音器(Mixer)接口

2.2. alsa-lib及alsa-utils移植¶

2.2.1. 准备工作¶

alsa-lib版本：alsa-lib-1.2.4.tar.bz2

参考链接：http://www.linuxfromscratch.org/blfs/view/svn/multimedia/alsa-lib.html
alsa-util版本：alsa-utils-1.2.4.tar.bz2

参考链接：http://www.linuxfromscratch.org/blfs/view/stable/multimedia/alsa-utils.html
arm平台：ipc_i6e demo板

2.2.2. 交叉编译及安装¶

下载源码并解压后，进入源码根目录：tar -xvf alsa-lib-1.2.4.tar.bz2

定义编译alsa的输出路径：

export ALSA_INSTALL_PATH=/customer/alsa-1.2.4/alsa_build

export CC=arm-linux-gnueabihf-gcc

export CXX=arm-linux-gnueabihf-g++

alsa-lib
1. 配置
```
./configure --prefix=$ALSA_INSTALL_PATH/alsa/ --host=arm-linux --disable-aload --disable-rawmidi --disable-seq --disable-ucm --disable-alisp --disable-old-symbols --disable-python --enable-debug CC=arm-linux-gnueabihf-gcc CXX=arm-linux-gnueabihf-g++ --with-plugindir=$ALSA_INSTALL_PATH/alsa/lib --with configdir=$ALSA_INSTALL_PATH/alsa/etc
```
2. 编译
```
make
```
3. 安装编译好的文件
```
make install
```
重要配置项：
1. --host 指定编译器，这里指定为交叉编译器。
2. --prefix 指定编译后文件的安装路径，后续的安装命令会在该目录中创建 lib 和 include 两个目录
3. --with-configdir 指定 conf 文件的安装目录，该目录中对我们最有用的 alsa.conf ，此文件会被直接移植到你的目标系统中
4. --with-alsa-devdir 指定音频设备文件的目录。例如在/dev/snd
alsa-utils
1. 配置
```
./configure --prefix=$ALSA_INSTALL_PATH/alsa-utils --host=arm-linux --with-curses=ncurses CC="arm-linux-gnueabihf-gcc -lasound -I$ALSA_INSTALL_PATH/alsa/include -L$ALSA_INSTALL_PATH/alsa/lib" --disable-xmlto --disable-alsamixer
```
2. 编译
```
make
```
  注：若编译失败，在配置时增加选项--disable-xmlto和--disable-nls
3. 安装编译好的文件
```
make install
```
重要配置项：
1. --host 指定编译器，与 lib 的配置选项相同
2. --prefix 指定编译后文件的安装路径，与 lib 的配置选项相同
3. --with-alsa-inc-prefix用来指定alsa-lib编译好的文件的include目录
4. --with-alsa-prefix用来指定alsa-lib编译好的文件的lib目录
5. --disable-alsamixer alsamixer是图形化的amixer工具，可能会出现乱码，禁用

2.2.3. 使用alsa-utils下的bin档测试¶

将ALSA_INSTALL_PATH路径下文件拷贝至arm平台相同路径下

lib 和 utils 文件系统中，以下文件必须拷贝至目标板对应位置：
- alsa-lib的库文件
  
  cp /customer/alsa-1.2.4/alsa_build/alsa/lib/lib* 目标板路径（/lib或其他路径，其他路径需要添加动态库搜索路径）
  
  通过环境变量LD_LIBRARY_PATH添加动态库搜索路径：export LD_LIBRARY_PATH=/customer/alsa -1.2.4/alsa_build/alsa/lib:$LD_LIBRARY_PATH
- alsa配置文件
  
  将$ALSA_INSTALL_PATH/alsa/etc下文件（alsa.conf, cards, pcm）拷贝至目标板完全相同的路径下：cp -r /customer/alsa-1.2.4/alsa_build/alsa/etc 目标板路径（/customer/alsa-1.2.4/alsa_build/alsa/）
将alsa-utils编译后在aplay路径下生成的bin档aplay拷贝至arm平台

注：该版本下aplay和arecord是一个文件，只要将aplay修改为arecord即可完成录音测试！
播放测试
```
./aplay  ../../1_17/nearend.wav
```

录音测试

./arecord  -Dhw:0,0 -r8000 -f S16_LE -c 2 ./1.wav

-l  列出声卡和数字音频设备
-D  指定音频设备PCM
-r  指定采样率
-f  指定采样格式
-c  单声道、立体声
-h  帮助

3. Alsa/Tinyalsa使用限制¶

3.1. AO(Playback)¶

Tinyalsa部分版本限制gain不能设负值，故将AO gain [-60, 30] mapping 至 [0, 90]，如：-60→0，30→90。
若使用mi_alsa,Lineout不支持采样率12k、24k(alsa本身限制)；所支持采样率：8k、11.025k、16k、22.05k、32k、44.1k、48k；Lineout支持1chn单声道或立体声。
Alsa/Tinyalsa上层暂时无法下I2S参数：eWorkmode、bSyncClock、eFmt、eMclk,使用I2S时会受限制。

3.2. AI(Capture)¶

默认gain为0，使用AI前需先设gain；采样率：8k、16k、32k、48k。
AI也仅支持录制1chn单声道或立体声，如Amic,Dmic等；I2S使用同样会受到限制。

3.3. MI_ALSA¶

目前mi_alsa仅支持一些简单的录音、播放功能，建议客户直接使用API接口，如有客户需要使用alsa，请向客户说明alsa的使用限制（如alsa-lib插件暂不支持等）。
后续计划mi_alsa架构会作较大更改，会尽量兼容和支持更多的场景和功能。

SSD_Tinyalsa/Alsa使用说明