T113 Vela：板载麦与喇叭通路调试

环境：百问网 T113S3 Vela DevKit · Tina Linux 5.4 · 原理图 T113S3_Vela_DevKit_V11 · 板级目录 100ask
关联：ASoC 四层 · 播放路径 · DAPM widget 上电
状态：已按原理图完成板级 board.dts 配置，播录正常

1. 原理图：板载麦与喇叭

这块板录音和播放各走一条硬件通路，所以录音和播放也走不同的 ALSA 声卡：录音 hw:snddmic，播放 hw:audiocodec。

方向	片外器件	接到 SoC 的方式
录音	MSM261 ×2（PDM 硅麦）	DMIC 口：`CLK` + `DATA0` + `DATA1`
播放	AW8010（模拟功放）+ 板载喇叭	片内 codec `HPOUTL`（模拟）→ 功放；GPIO `AMP_EN` 使能

手册：MSM261 · AW8010A

text

麦:    MSM261 PDM ──DMIC_CLK/D0/D1──► SoC DMIC ──(转换)──► PCM ──► arecord (hw:snddmic)
喇叭:  aplay (hw:audiocodec) ──► 片内 DAC ──HPOUTL──► AW8010 ──SPK+/−──► 喇叭
                              AMP_EN(PD17) ─────────────► SHUTDOWN#

1.1 板载麦：MSM261 ×2（PDM）

敏芯微 MSM261：MIC3 / MIC4 与 DMIC_CLK、DMIC_D0/D1

两个麦都是 MSM261D4030H1CPM。

板级位号	DATA 信号	时钟
MIC4	`DMIC_D0`（经 47 Ω）	`DMIC_CLK`
MIC3	`DMIC_D1`（经 47 Ω）	同上

手册里 L/R 用来选择在哪个时钟边沿驱动 DATA。本板两个麦的 L/R 都接到 VDD，并且 各占一根 DATA（D0 / D1），共用一根 CLK。
这些信号接到 SoC：PD20 = CLK，PD19 = DATA0，PD18 = DATA1。

1.2 喇叭：HPOUTL → AW8010

AW8010：HPOUT 入、AMP_EN 使能、差分出到板载喇叭

片内 codec 的 HPOUTL 经 0 Ω、电容和 Rin（图中 47 kΩ）进入 AW8010AFCR（U6）模拟输入；功放差分输出到板载喇叭 SPK+ / SPK-。原理图上 HPOUTR 的 0 Ω（R26）标为空贴，本板喇叭只接收左声道模拟信号。

信号	接到	约定
`AMP_EN`	AW8010 `SHUTDOWN#`（经 10 kΩ，另有下拉）	高电平工作；SoC `PD17`

PCM 到模拟由片内 DAC 完成。

1.3 脚位总览

功能	原理图信号	SoC 脚	软件里对应
DMIC 时钟	`DMIC_CLK`	PD20	`dmic` pinctrl
DMIC 数据 0	`DMIC_D0`（MIC4）	PD19	同上
DMIC 数据 1	`DMIC_D1`（MIC3）	PD18	同上
功放使能	`AMP_EN`	PD17	`&codec` 的 `gpio-spk`
模拟音频	`HPOUTL`（`HPOUTR` 空贴）	片内模拟脚	codec DAPM（`Headphone`）

2. 调试前的现象

snddmic 是我们要调试的录音声卡，使用 arecord -V stereo 看不到有声音被录入。

shell

root@TinaLinux:/# arecord -l
**** List of CAPTURE Hardware Devices ****
card 0: audiocodec [audiocodec], device 0: SUNXI-CODEC 2030000.codec-0 []
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
card 1: snddmic [snddmic], device 0: 2031000.dmic-dmic-hifi dmic-hifi-0 []
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
root@TinaLinux:/# arecord -D hw:snddmic -c 2 -r 16000 -f S16_LE -V stereo /dev/null
Recording WAVE '/dev/null' : Signed 16 bit Little Endian, Rate 16000 Hz, Stereo

audiocodec 是我们要调试的播放声卡，使用 aplay 播放 16 kHz/44.1 kHz/48 kHz 都没有声音。

shell

root@TinaLinux:/# aplay -l
**** List of PLAYBACK Hardware Devices ****
card 0: audiocodec [audiocodec], device 0: SUNXI-CODEC 2030000.codec-0 []
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
root@TinaLinux:/# amixer -c audiocodec sset Headphone on
Simple mixer control 'Headphone',0
  Capabilities: pswitch pswitch-joined
  Playback channels: Mono
  Mono: Playback [on]
root@TinaLinux:/# amixer -c audiocodec sset HpSpeaker on
Simple mixer control 'HpSpeaker',0
  Capabilities: pswitch pswitch-joined
  Playback channels: Mono
  Mono: Playback [on]
root@TinaLinux:/# aplay -D hw:audiocodec /tmp/alsa_16000.wav
Playing WAVE '/tmp/alsa_16000.wav' : Signed 16 bit Little Endian, Rate 16000 Hz, Stereo
^CAborted by signal Interrupt...

3. 软件分析

§1 两条硬件通路，在内核里分别注册成两张 ALSA 声卡。分层含义见 ASoC 四层。

3.1 录音：`snddmic`

PDM 由 SoC 的 DMIC 控制器接收，再转换成 PCM。板载麦 MSM261 直接出 PDM，片外没有要配置的 Codec 芯片，ASoC 用通用的 codecs/dmic.c 占位，把卡组起来。

层	本板文件 / 节点	做什么
Machine	`sunxi/sunxi-simple-card.c`（`sounddmic`）	组卡；DTS 里 `simple-audio-card,name = "snddmic"`，只录音
CPU DAI	`sunxi/sunxi-dmic.c`（`dmic@…`）	配 DMIC 时钟与数据脚、启动收数
Platform	同文件内注册 + `sunxi/sunxi-pcm.*`（dtsi：`dmas = <&dma 8>`）	把 FIFO 里的 PCM 搬进用户缓冲
Codec	`codecs/dmic.c`（`dmic_codec`）	占位，满足 ASoC 组卡

录音时数据从麦到用户态：

板上 MSM261 输出 PDM
SoC DMIC 控制器收数、转换成 PCM，放进 FIFO
Platform DMA 把 FIFO 拷到用户缓冲
arecord 从 ALSA PCM 读出

3.2 播放：`audiocodec`

播放走片内 Codec：数字 PCM 经 DAC 变成模拟，从 HPOUTL 送到 AW8010。AW8010 没有单独的 ASoC Codec 驱动，开关靠 gpio-spk（PD17）。

层	本板文件 / 节点	做什么
Machine	`sunxi/sun8iw20-sndcodec.c`（`sndcodec`）	组卡；启动时关掉 `Headphone`、`HpSpeaker` 等
CPU DAI	`sunxi/sunxi-dummy-cpudai.c`	接片内播放 FIFO（本板播放走片内 DAC，不走外置 I2S）
Platform	同上 + `sunxi/sunxi-pcm.*`（dtsi：`dmas = <&dma 7>`）	把用户缓冲里的 PCM 送进 DAC FIFO
Codec	`sunxi/sun8iw20-codec.c`	DAC、打开/关闭 HPOUT、解析 `gpio-spk`
片外	AW8010	模拟放大；`HpSpeaker` 打开时按 `pa_level` 拉高 PD17

播放时数据从用户态到喇叭：

aplay 把 PCM 写入 ALSA
Platform DMA 送到片内 DAC
DAC 输出模拟到 HPOUTL，再进 AW8010
AW8010 推板载喇叭

4. 板级修改

4.1 先把 PD17～20 从 RGB 屏上释放

对照原理图，首先要对引脚复用进行配置。

板载麦用 PD20 / PD19 / PD18（时钟、DATA0、DATA1），功放使能 AMP_EN 用 PD17。这四根脚都在 RGB rgb18 里（PD18 = LCD CLK，PD19 = DE，PD20 = HSYNC，PD17 = D23），和音频不能同时占用。

麦克风这边：把 &dmic 的脚改成 PD 组（CPU DAI，sunxi-dmic.c）。100ask 板级里 &dmic / &sounddmic 已经是 okay，不用再开一遍。
屏幕这边：关掉 RGB 相关显示，或改用其它显示接口，把 PD17～20 让出来。

板级 DTS 可参考：

改什么	怎么写
`dmic_pins_a` / `dmic_pins_b`	`pins = "PD20", "PD19", "PD18"`，功能选 `dmic`（休眠态用 `io_disabled`）
LCD / 显示	释放 PD17～20，或改用其它显示接口

脚复用成 dmic 之后，PDM 才能进控制器，arecord 录到的 wav 才有声音。

确认录音相关引脚复用正确。

shell

root@TinaLinux:/# cat /sys/kernel/debug/pinctrl/*/pinmux-pins | grep -E 'PD17|PD18|PD19|PD20'
pin 113 (PD17): UNCLAIMED
pin 114 (PD18): device 2031000.dmic function io_disabled group PD18
pin 115 (PD19): device 2031000.dmic function io_disabled group PD19
pin 116 (PD20): device 2031000.dmic function io_disabled group PD20

再录音，可以看到声音能量显示。

shell

root@TinaLinux:/# arecord -D hw:snddmic -c 2 -r 16000 -f S16_LE -V stereo /dev/null
Recording WAVE '/dev/null' : Signed 16 bit Little Endian, Rate 16000 Hz, Stereo
                       +           33%|33%           +                        ^CAborted by signal Interrupt...
                       +         # 33%|33%#          +                        r

但是播放仍然不行，PD17 仍是 UNCLAIMED。

4.2 功放使能脚：`gpio-spk`

前面配置了 AMP_EN 的引脚复用，但是没有使能。原理图上 AMP_EN 是 PD17，高电平打开 AW8010。
在 &codec 里配置 gpio-spk，由 Codec 驱动（sun8iw20-codec.c）使用：

txt

pa_level  = <0x01>;
gpio-spk  = <&pio PD 17 GPIO_ACTIVE_HIGH>;

引脚复用配置成功，但是现在是输入，而且是低电平。

shell

root@TinaLinux:/# cat /sys/kernel/debug/pinctrl/*/pinmux-pins | grep PD17
pin 113 (PD17): GPIO 2000000.pinctrl:113
root@TinaLinux:/# cat /sys/kernel/debug/gpio | grep 113
 gpio-113 (                    |SPK                 ) in  lo

查看源码 gpio-spk 是由 HpSpeaker 控件来控制的。

static int sunxi_codec_hpspeaker_event(struct snd_soc_dapm_widget *w,
				struct snd_kcontrol *k, int event)
{
    // ...
    gpio_direction_output(spk_cfg->spk_gpio, 1);
		gpio_set_value(spk_cfg->spk_gpio, spk_cfg->pa_level);
}

/*audio dapm widget */
static const struct snd_soc_dapm_widget sunxi_codec_dapm_widgets[] = {
    // ...
    SND_SOC_DAPM_SPK("HpSpeaker", sunxi_codec_hpspeaker_event),
}

设置 HpSpeaker 为开，此时看 gpio-spk 仍然是输入，不用担心，因为此时还没有正式播放。

shell

root@TinaLinux:/# amixer -c audiocodec sget HpSpeaker
Simple mixer control 'HpSpeaker',0
  Capabilities: pswitch pswitch-joined
  Playback channels: Mono
  Mono: Playback [off]
root@TinaLinux:/# amixer -c audiocodec sset HpSpeaker on
Simple mixer control 'HpSpeaker',0
  Capabilities: pswitch pswitch-joined
  Playback channels: Mono
  Mono: Playback [on]
root@TinaLinux:/# cat /sys/kernel/debug/gpio | grep 113
 gpio-113 (                    |SPK                 ) in  lo

现在再尝试播放，喇叭已经能正常发出声音了。播放的时候查看 gpio-spk，输出高电平。

shell

root@TinaLinux:/# aplay -D hw:audiocodec /tmp/alsa_16000.wav

shell

root@TinaLinux:/# cat /sys/kernel/debug/gpio | grep 113
 gpio-113 (                    |SPK                 ) out hi

4.3 代码修改总览

diff

--- a/device/config/chips/t113/configs/100ask/linux-5.4/board.dts
+++ b/device/config/chips/t113/configs/100ask/linux-5.4/board.dts
@@ -270,15 +270,15 @@
 
 
 	dmic_pins_a: dmic@0 {
-		/* DMIC_PIN: CLK, DATA0, DATA1, DATA2, DATA3*/
-		pins = "PB12", "PB11", "PB10", "PE14", "PB8";
+		/* DMIC_PIN: CLK, DATA0, DATA1 — Vela 板载麦 PD20/PD19/PD18 */
+		pins = "PD20", "PD19", "PD18";
 		function = "dmic";
 		drive-strength = <20>;
 		bias-disable;
 	};
 
 	dmic_pins_b: dmic@1 {
-		pins = "PB12", "PB11", "PB10", "PE14", "PB8";
+		pins = "PD20", "PD19", "PD18";
 		allwinner,function = "io_disabled";
 		drive-strength = <20>;
 		bias-disable;
@@ -1002,7 +1002,7 @@
                    in display.
 ----------------------------------------------------------------------------------*/
 &disp {
-	disp_init_enable         = <1>;
+	disp_init_enable         = <0>;
 	disp_mode                = <0>;
 
 	screen0_output_type      = <1>;
@@ -1271,7 +1271,7 @@
 
 &lcd0 {
 		/* part 1 */
-        lcd_used            = <1>;
+        lcd_used            = <0>;
         lcd_driver_name     = "default_lcd";
 	lcd_backlight	    = <100>;
 
@@ -1408,7 +1408,7 @@
 	pa_level 		= <0x01>;
 	pa_pwr_level 	= <0x01>;
 	pa_msleep_time 	= <0x78>;
-	/* gpio-spk	= <&pio PE 11 GPIO_ACTIVE_LOW>; */
+	gpio-spk		= <&pio PD 17 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
 	/* CMA config about */
 	playback_cma	= <128>;
 	capture_cma	= <256>;

附录 A 源码索引

sound/soc/sunxi/sun8iw20-codec.c — sunxi_codec_parse_params()（gpio-spk）；sunxi_codec_headphone_event / sunxi_codec_hpspeaker_event
sound/soc/sunxi/sun8iw20-sndcodec.c — Machine；snd_soc_dapm_disable_pin
sound/soc/sunxi/sunxi-dmic.c — DMIC CPU DAI / DMA RX
sound/soc/codecs/dmic.c — DMIC 占位 codec
sound/soc/sunxi/sunxi-simple-card.c — sounddmic Machine
arch/arm/boot/dts/sun8iw20p1.dtsi — codec / dmic / sounddmic 节点
板级 board.dts — pinctrl、gpio-spk、LCD / DMIC 脚占用

与流程文：ASoC 四层；DAPM widget 上电。

T113 Vela：板载麦与喇叭通路调试 ​

目录 ​

1. 原理图：板载麦与喇叭 ​

1.1 板载麦：MSM261 ×2（PDM） ​

1.2 喇叭：HPOUTL → AW8010 ​

1.3 脚位总览 ​

2. 调试前的现象 ​

3. 软件分析 ​

3.1 录音：snddmic ​

3.2 播放：audiocodec ​

4. 板级修改 ​

4.1 先把 PD17～20 从 RGB 屏上释放 ​

4.2 功放使能脚：gpio-spk ​

4.3 代码修改总览 ​

附录 A 源码索引 ​

T113 Vela：板载麦与喇叭通路调试

目录

1. 原理图：板载麦与喇叭

1.1 板载麦：MSM261 ×2（PDM）

1.2 喇叭：HPOUTL → AW8010

1.3 脚位总览

2. 调试前的现象

3. 软件分析

3.1 录音：`snddmic`

3.2 播放：`audiocodec`

4. 板级修改

4.1 先把 PD17～20 从 RGB 屏上释放

4.2 功放使能脚：`gpio-spk`

4.3 代码修改总览

附录 A 源码索引