基于DDK的TLV320AIC23型编解码器的驱动设计

电子工程师 2018-10-17 444

音视频及家电

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描述

关键词： DDK , TLV320AIC23 , 编解码器 , 驱动设计

1 引言

TLV320AIC23是TI公司推出的一款高性能立体声音频编解码器，内置耳机输出放大器，支持mic和line in二选一的输入方式。输入和输出都具有可编程的增益调节功能。TLV320AIC23的模／数转换器(ADC)和数，模转换器(DAC)集成在芯片内部．采用先进的Σ一△过采样技术．可以在8kHz至96kHz的采样率下提供16bit、20bit、24bit和32bit的采样数据。ADC和DAC的输出信噪比分别可达90dB和100dB。同时。TLV320AIC23还具有很低的功耗(回放模式为23mW。节电模式为15μw)。上述优点使得TLV320AIC23成为一款非常理想的音频编解码器，与TI的DSP系列相配合更是相得益彰。

DSP／BIOS Driver Developer’s Kit(DDK)是TI为简化驱动程序开发为TMS320系列DSP及其EVM板等提供的驱动程序开发套件。该套件为TMS320系列各种外围器件提供完整的标准化驱动程序模型，使得驱动程序可以很方便地移植到其他应用中，大大提高驱动程序开发的效率。DDK是对每种TMS320系列DSP都提供的芯片支持库(Chip Support Library—CSL)的补充，CSL提供对外围器件寄存器配置及初始化等的低级控制，DDK完全通过CSL来对外围器件进行控制。简单地说。DDK建立在CSL上层．所以用DDK来开发驱动程序将更为快捷且可移植性更好。

DDK为开发驱动程序定义了标准模型和一系列的API。为简化程序设计。标准模型又被分为二个层次．其中高层称为Class driver，低层称为Mini—driver。Class drivei与器件相对独立．完成诸如缓冲区管理和请求同步等功能．同时扮演着与API和Mini—driver二者接口的角色。Mini—driver完成特定的器件初始化和控制功能．它符合IOM(I／O Mini—driver)的接口标准。DDK的这种分层结构使得驱动开发人员仅需了解单一的Mini—driver API就可以完成整体外围器件的驱动设计，而且这一过程比设计整个驱动程序要简单得多，因为Class driver控制了缓冲区管理和同步等。DDK提供3种Class driver．分别为SIO／DIO、PIP／PIO和GIO，它们都可以和任何Mini—driver结合使用。

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2 TLV320AIC23的驱动设计基础

DDK的标准模型结构如图1所示。高层的应用和底层驱动相互没有直接的关联，开发中只需通过Class driver控制Mini—driver。

下面以DM642 EVM板为例．说明基于DDK的TLV320AIC23的驱动程序设计方法。

首先，需要使用配置工具建立驱动程序的入口。在DSP／BIOS con_fig下的cdb文件中．依次选择In-puffOutplut---Deviee Drivers→User→defined Drivers．在这些例程中一般已经添加了udevCodec．如果需要的话，用户可以自行添加或编辑。右键单击选择Properties选项来编辑其属性，其属性应设置如下：

Comment：可以加入自己的注释

lnit function：键入EVMDM642_EDMA_AIC23一init

Function table ptr：键入 EVMDM642_EDMA_A-IC23一Fxn8

Function table type：选择IOM_Fxns

Deviceid：该项会被自动忽略．因为DM642 EVM板上只有一块TLV320AIC23

Device params ptr：TLV320AIC23参数结构的入口指针．使用缺省参数时设为0x0

Device global data ptr：必须设置为OxO

正确配置驱动程序入口后．就要按照需要设置相关的参数。下面具体讨论TLV320AIC23参数的设置。

TLV320AIC23的参数结构体原型如下：

typedef struct

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在一般应用中。上述结构体的大多数参数无需更改，需要修改的主要是aie23Config．它是TLV320AIC23控制寄存器值．需要通过它来控制TLV320AIC23的工作模式、输入／输出选择、采样率等重要参数。

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除了复位寄存器外．TLV320AIC23共有9个控制寄存器．每个寄存器控制字长为9bit．地址位为7bit，共有16bit。地址位为高7位而控制字在低9位。具体如下：

Register0:左声道输入音量控制，缺省值为 0x0017

Register1:右声道输入音量控制，缺省值为 0x0017

Register 2：左声道输出音量控制。缺省值为Ox01F9

Register 3：右声道输出音量控制，缺省值为Ox01F9

Register 4：模拟音频通道设置．缺省值为Ox0011

Register 5：数字音频通道设置。缺省值为0x0000

Register 6：节电模式控制．缺省值为0x0000

Register 7：数字音频接口格式控制，缺省值为0x0043

Register 8：采样率控制，缺省为48kHz，对DM642EVM板．缺省值为Ox0002

Register 9：数字音频接口激活开关．缺省值为0x0001

通常情况下需要修改的寄存器包括4号和8号寄存器．即选择是由mic输入还是由line in输入和根据需要选择采样率。这2个寄存器的详细配置如下：

4号寄存器配置见表1，其中，D2位。INSEL(In-put select for ADC)是输入选择，“O”为line in；“l”为mic.D1位MICM(Microphone mute)是mic静音开关．为“l”表示静音。DO位MICB(Microphone boost)如设置为“1”将为mic输入提供20dB的增益。8号寄存器配置见表2，其中，采样率控制位为D5"D2的SR[3：O]。对于DM642 EVM板，设置方式见表3。

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可见．需要通过4号寄存器的D2来选择输入，同时考虑Dl和DO对mic的控制；采样率的控制通过设置8号寄存器的SR[3：0]来实现。

3 TLV320AIC23的驱动配置方法

很多初学者在运行DM642 EVM的echo或其他音频例程时，最容易碰到的问题是通过line in输入时有输出．而通过mic输入时没有输出，更不要说改变采样率了。即使参考资料编辑aic23-h和emvdm642_edma_aic23．h修改Dcfauh参数仍然无法解决。

出现这样的问题时。首先要了解TLV320AIC23的模拟音频输入为mic和line in二选一的，其次要知道如何能够正确配置TLV320AIC23的参数使之满足特定应用的需要。如果仔细分析echo例程和其他音频例程的话，可以发现只有在echo例程中包含了aie23.h和emvdm642_edma_aie23．h 2个头文件。其实在echo例程中．所包含的这2个头文件和TLV320AIC23的初始化语句实际并未使用。如果屏蔽掉对这2个头文件的包含以及TLV320AIC23的初始化语句，会发现编译后仍然能够正常运行。实际上echo例程中的TLV320AIC23初始化语句只是提供了对Ⅱ,V320AIC23进行配置的一种方法而并未直接使用。该方法在DDK包的emvdm642部分说明文件中也已提及。

由于在echo例程中初始化驱动程序人口和其他的音频例程一样使用了默认参数，而默认参数是通过调用DDK包中的evmdm642_edma_aic23．164库获得的．该库不变则配置也不变，于是就会出现上述问题。

在明确了以上原理后．通过实践证明，本文提供的以下三种配置方法可以适应各种应用。

方法一

既然默认参数是通过调用evmdm642_edlna_a-ic23．164库获得的．那么自然可以通过修改该库来达到修改参数的目的。TI提供的DDK包中包含了各种库的源代码．这使得修改库文件成为可能。本文用到的库生成工程是tiddksrc＼audio＼evmdm642目录下的evmdm642_edma_mc23_64．pjt，只需要打开该工程．修改其中aic23．h中的默认参数，重新编译就能生成新的库文件。这样，所有的音频例程都会默认按修改过的参数运行。

这种方法适合TLV320AIC23参数配置相对固定的应用场合。配置完全通过调用evmdm642_ed_ma_aic23．164库初始化时进行．不用在应用工程文件中添加任何附加代码．使得工程文件更简洁．可移植性更高。

方法二

自定义符合标准结构EVMDM642_EDMA_A．IC23一DevParams的结构体，例如：

基于DDK的TLV320AIC23型编解码器的驱动设计

然后将“_myParms”作为Device params ptr在指定人口指针时替代默认的0x0。这就符合TI推荐的方法，在echo例程中的相关代码也说明了这种方法。

这种方法能够适应几乎任何使用情况，初始化参数自定义非常明确，代码易读性较高。但是不建议像echo例程中那样直接包含默认参数的头文件．最好参照该头文件定义自己的结构体。

方法三

通过仔细分析生成evmdm642_edma_aic23．164库的源代码，可以发现对TLV320AIC23寄存器的设置是通过AIC23_setParams()函数来完成的。在大多数情况下，只要修改寄存器值而不必修改标准结构EVMDM642_EDMA_AIC23_DevParams结构体中的其他变量。所以可以调用AIC23_setParams()函数来完成对TLV320AIC23参数的配置。这样就只需要定义1个符合标准的寄存器数组．将数组名作为参数来调用AIC23_setParamsf()函数就可以达到目的。

这种方法使用灵活，代码长度很短，含义非常明确，可以用不同参数多次调用．尤其适用于TLV320AIC23参数可变的特殊场合。

4 结束语

笔者在实际工作基础上对TLV320AIC23参数配置提出了3种方法，各有特点且都十分实用。在进行基于DDK的TLV320AIC23驱动程序设计时．可以根据需要方便地选用。

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