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. Tinyalsa源代码

    下载链接：https://github.com/tinyalsa/tinyalsa/releases

    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 make clean ; make，即可在utils目录下生成bin档，用于接下来的测试。

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

    注：Tinyalsa所需要的驱动soundcore.ko，snd.ko，snd-timer.ko，snd-pcm.ko，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

      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

  3. 使用bin档tinyplay，tinycap，tinymix，tinypcminfo测试

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

    tinycap录音测试： ./tinycap cap_out.wav

    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：

  1. 控制接口：提供管理声卡注册和请求可用设备的通用功能

  2. PCM接口：管理数字音频回放（playback）和录音（capture）的接口

  3. Raw MIDI接口：支持MIDI(Musical Instrument Digital Interface)，标准的电子乐器。

  4. 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。

  5. 时序器(Sequencer)接口

  6. 混音器(Mixer)接口

2.2. alsa-lib及alsa-utils移植

  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_Pudding demo板

  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

  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：

    1. 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

    2. 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