RK3568系列12——ES8316音频芯片配置

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　　RK3568平台官方推荐搭配RK809PMIC使用，而RK809集成了一个音频芯片，但是其音质效果并没有独立的音频芯片那么好，因此项目中采用一块ES8316芯片作为系统的音频输出。

预备知识

  • DAI(Digital Audio Interface)：CPU端声音输出通路，有I2S、PDM、SPDIF等格式
  • codec：物理音频芯片
  • sound-card：软件驱动，用于连接DAI和codec

原理图分析

  • 地址脚(芯片第31脚)：被拉低，因此I2C地址为0x10
  • I2C4总线接入的是M1通道

CODEC配置

　　由于ES8316只有一对双声道的音频输出接口，因此项目中将功放和耳机输出接在一起，由一个GPIO(GPIO3_C6)控制功放的开关，插入耳机时关闭功放，实现音频通路的切换。

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&pinctrl {
    audio {
        speaker_enable: speaker-enable {
            rockchip,pins = <3 RK_PC6 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_down>;
        };
    };
};

&i2c4 {
    status = "okay";
    clock-frequency = <400000>;

    es8316: es8316@10 {
        status = "okay";
        #sound-dai-cells = <0>;
        compatible = "everest,es8316";
        reg = <0x10>;
        clocks = <&cru I2S1_MCLKOUT>;
        clock-names = "mclk";
        assigned-clocks = <&cru I2S1_MCLKOUT>, <&cru I2S1_MCLK_TX_IOE>;
        assigned-clock-rates = <11289600>;
        assigned-clock-parents = <&cru I2S1_MCLKOUT_TX>, <&cru I2S1_MCLKOUT_TX>;
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&i2s1m0_mclk &speaker_enable>;
        spk-con-gpio = <&gpio3 RK_PC6 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    };
};

DAI配置

　　RK3568的I2S1音频总线支持8个声道，但是项目中只用到两个声道，因此要重新定义一下I2S1使用的PIN脚，另外RK809音频相关的配置无法被彻底关闭，因此需要彻底删除。

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&i2s1_8ch {
    status = "okay";
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&i2s1m0_sclktx
             &i2s1m0_lrcktx
             &i2s1m0_lrckrx
             &i2s1m0_sdi0
             &i2s1m0_sdo0>;
};

/delete-node/ &rk809_sound;
/delete-node/ &rk809_codec;

声卡配置

　　声卡(Audio Card/Sound Card/MACHINE)的作用是将CODEC(物理声卡)和DAI(CPU音频输出)连接在一起，形成一个供上层(Android)使用的抽象音频设备。这里需要注意的是，声卡的工作频率必须设置在11289600hz(采样率44.1Khz * 比特率256)，暂未找到如何突破这个上限。

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/ {
    es8316-sound {
        compatible = "simple-audio-card";
        simple-audio-card,name = "rockchip,es8316-codec";
        simple-audio-card,format = "i2s";
        simple-audio-card,mclk-fs = <256>;

        simple-audio-card,cpu {
            sound-dai = <&i2s1_8ch>;
            system-clock-frequency = <11289600>;
        };
        simple-audio-card,codec {
            sound-dai = <&es8316>;
            system-clock-frequency = <11289600>;
        };
    };
};

耳机检测配置

　　RK平台使用了一种新的耳机检测的方式，耳机状态由CPU来检测，然后通过extcon的方式通知CODEC来做出相关动作，这里需要通知ES8316来开关功放。其中检测方式有两种：A.耳机插入检测电路连接CODEC，CODEC检测到插入后，产生一个中断给CPU；B.耳机插入检测电路通过GPIO的方式连接CPU。当CPU检测到耳机插入后，可以通过ADC的方式检测耳机是否带麦克风。项目中使用方式B，但是ADC脚并没有接线，因此不进行相关配置。

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/ {
    rk_headset: rk-headset {
        compatible = "rockchip_headset";

        // A.中断方式
        // hook_gpio = <&gpio1 RK_PB0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
        // io-channels = <&saradc 2>;
        // io-channel-names = "headset";

        // B.GPIO方式
        headset_gpio = <&gpio1 RK_PB0 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
        pinctrl-names = "default";
        pinctrl-0 = <&hp_det>;
    };
};

&pinctrl {
    audio {
        hp_det: hp-det {
            rockchip,pins = <1 RK_PB0 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_down>;
        };
    };
};

&es8316 {
    extcon = <&rk_headset>
};

调试命令

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# 探测I2C设备
i2cdetect -y 4

# 导出I2C设备寄存器
i2cdump -f -y 4 0x10

# 设置I2C设备寄存器(0x12位地址，0x23为内容)
i2cset -f -y 4 0x10 0x12 0x23

参考文档