WM8960 kcontrol 构造与使用

平台：100ask i.MX6ULL Pro（声卡 wm8960-audio，Codec WM8960）
内核：NXP BSP Linux 4.9.88（sound/soc/codecs/wm8960.c）
本文：本板 Codec 侧 mixer 控制项如何用 SOC_* 宏构造、如何挂到声卡，以及用户态读写时内核怎么走到寄存器

1. 本文要回答什么

WM8960 驱动里那些「Headphone Playback Volume」是怎么定义出来的？tinymix / amixer 改音量时，内核经过哪些函数写到 Codec 寄存器？

范围限定 Codec 驱动 wm8960.c 的 kcontrol（含随 DAPM mixer 挂上的开关）。不展开 Machine 耳机 jack、也不展开 PCM 数据面。

2. kcontrol 在声卡里扮演什么角色

ALSA 把「可调参数」抽象成 kcontrol（kernel control）：

对象	含义
`snd_kcontrol_new`	驱动里的静态模板（名字、`info`/`get`/`put`、寄存器描述）
`snd_kcontrol`	注册到 `snd_card` 后的运行时实例
`/dev/snd/controlC0`	用户态枚举、读、写这些实例的入口

WM8960 上，音量 / 静音 / ALC 等几乎都是 Codec 用 SOC_* 宏填好模板，再在 wm8960_probe 里一次性加入声卡。

3. 如何构造：从宏到 `snd_kcontrol_new`

3.1 控制表

主表在 sound/soc/codecs/wm8960.c：

static const struct snd_kcontrol_new wm8960_snd_controls[] = {
	SOC_DOUBLE_R_TLV("Capture Volume", WM8960_LINVOL, WM8960_RINVOL,
			 0, 63, 0, inpga_tlv),
	SOC_DOUBLE_R_TLV("Playback Volume", WM8960_LDAC, WM8960_RDAC,
			 0, 255, 0, dac_tlv),
	SOC_DOUBLE_R_TLV("Headphone Playback Volume", WM8960_LOUT1, WM8960_ROUT1,
			 0, 127, 0, out_tlv),
	/* … ALC / 3D / Boost / Switch … */
	SOC_SINGLE_BOOL_EXT("DAC Deemphasis Switch", 0,
			    wm8960_get_deemph, wm8960_put_deemph),
};

每个宏展开成一个 struct snd_kcontrol_new 初值。

3.2 以 `SOC_DOUBLE_R_TLV` 为例

左右声道各一个寄存器、带 dB 刻度（TLV）时常用。宏（include/sound/soc.h）展开后大致填：

字段	作用
`.iface`	`SNDRV_CTL_ELEM_IFACE_MIXER`
`.name`	用户可见名，如 `"Headphone Playback Volume"`
`.access`	可读可写，并带 `TLV_READ`
`.tlv.p`	dB 换算表（如 `out_tlv`）
`.info` / `.get` / `.put`	通用 `snd_soc_info_volsw` / `get_volsw` / `put_volsw`
`.private_value`	打包成 `soc_mixer_control`：左右寄存器、移位、`max`、是否 invert

也就是说：构造阶段几乎不写业务函数，把「哪个寄存器、哪几位、范围多少」塞进 private_value，读写交给 ASoC 通用 volsw 回调。

3.3 常见宏对照（本驱动用到的）

宏	典型用途
`SOC_SINGLE`	单寄存器一位开关或单值
`SOC_SINGLE_TLV`	单通道音量 + TLV
`SOC_DOUBLE_R` / `SOC_DOUBLE_R_TLV`	左右各一寄存器（本板音量主力）
`SOC_ENUM`	枚举（极性、ALC 模式等）
`SOC_SINGLE_BOOL_EXT`	自定义 get/put（如 Deemphasis）

SOC_DAPM_SINGLE 出现在 DAPM mixer 的 kcontrol 数组里（见 §6），不是 wm8960_snd_controls[] 主表项的同一种挂法，但最终同样会变成用户可见的 mixer 项。

3.4 `private_value` 与 get/put

通用路径（sound/soc/soc-ops.c）里，snd_soc_get_volsw / snd_soc_put_volsw 会：

把 kcontrol->private_value 还原成 struct soc_mixer_control；
snd_soc_component 读写 Codec 寄存器（经 regmap / I2C）；
把硬件值与用户态 snd_ctl_elem_value 的 integer.value[] 互转（含 invert、立体声第二通道）。

自定义项（如 Deemphasis）则直接指定自己的 get/put，不再走 volsw。

4. 如何注册：挂进 card→`controlC0`

绑卡成功、Codec 的 ASoC probe 跑起来后，wm8960_probe 末尾：

snd_soc_add_codec_controls(codec, wm8960_snd_controls,
			   ARRAY_SIZE(wm8960_snd_controls));
wm8960_add_widgets(codec);

调用关系：

text

wm8960_probe
  → snd_soc_add_codec_controls
      → snd_soc_add_component_controls
          → snd_soc_add_controls
                for each snd_kcontrol_new:
                  → snd_soc_cnew（基于模板建 snd_kcontrol）
                  → snd_ctl_add(card, kctl)   // 挂到 snd_card->controls
  → wm8960_add_widgets
      → 注册 DAPM widget；mixer 上的 SOC_DAPM_SINGLE 一并成为 kcontrol

之后用户打开 /dev/snd/controlC0，枚举到的就是这张卡上已 snd_ctl_add 的全部项（含 Codec 主表 + DAPM 路由开关等）。

5. 如何使用：用户态到寄存器

5.1 用户态

常见工具：

bash

tinymix                  # 列出 numid / 名字 / 当前值
tinymix "Headphone Playback Volume" 100 100
amixer -c 0 sset 'Headphone' 80%

底层都是对 controlC0 发 ioctl（ELEM_LIST / ELEM_INFO / ELEM_READ / ELEM_WRITE，以及可选 TLV_READ）。

5.2 内核读写路径

以写音量为例：

text

ioctl(controlC0, SNDRV_CTL_IOCTL_ELEM_WRITE)
  → snd_ctl_elem_write_user                 // sound/core/control.c
      → snd_ctl_elem_write
          → snd_ctl_find_id(card, &id)      // 按名字 / numid 找 snd_kcontrol
          → kctl->put(kctl, ucontrol)
                → 通常 snd_soc_put_volsw
                    → 解 private_value → 写 WM8960 左右寄存器
          → 若 put 返回 >0：snd_ctl_notify（值变更事件）

读对称：ELEM_READ → kctl->get → 常为 snd_soc_get_volsw → 读寄存器填 ucontrol。

ELEM_INFO 走 kctl->info（类型、通道数、min/max），供 tinymix 打印范围。TLV ioctl 则读 .tlv，把原始整数换成 dB 显示。

5.3 和 PCM 节点的关系

改音量：只动 controlC0 + Codec 寄存器，不必打开 pcmC0D0p。
播声音：PCM 数据面与 kcontrol 独立；没开合适 DAPM 路径时，音量旋钮有效也可能无声（电源/路由问题，不在本文展开）。

6. DAPM 带出的控制项

除 wm8960_snd_controls[] 外，wm8960_add_widgets 会注册诸如：

SND_SOC_DAPM_MIXER("Left Output Mixer", ...,
		   wm8960_loutput_mixer, ARRAY_SIZE(wm8960_loutput_mixer));

其中 wm8960_loutput_mixer[] 使用 SOC_DAPM_SINGLE("PCM Playback Switch", …) 等。这些开关也会出现在 tinymix 列表里，用于选择模拟混音支路是否接通。

理解上可以分成两类：

类型	来源	例子
静态 mixer 表	`wm8960_snd_controls[]`	Headphone / Speaker / Capture Volume
DAPM mixer 控件	widget 附带的 `SOC_DAPM_SINGLE`	`Left Output Mixer PCM Playback Switch`

构造手段仍是 snd_kcontrol_new + 注册进同一张 snd_card。

7. 小结

构造：SOC_* 宏生成 snd_kcontrol_new；寄存器与范围进 private_value，多数用通用 volsw 的 info/get/put。
注册：wm8960_probe → snd_soc_add_codec_controls → snd_ctl_add；DAPM widget 再补路由类控制。
使用：用户态经 controlC0 ioctl；内核 find_id 后调 get/put，最终读写 WM8960 寄存器。

附录 A 源码索引

文件	内容
`sound/soc/codecs/wm8960.c`	`wm8960_snd_controls[]`、DAPM mixer、`wm8960_probe`
`include/sound/soc.h`	`SOC_SINGLE` / `SOC_DOUBLE_R_TLV` 等宏
`sound/soc/soc-ops.c`	`snd_soc_get_volsw` / `snd_soc_put_volsw`
`sound/soc/soc-core.c`	`snd_soc_add_codec_controls` / `snd_soc_add_controls` / `snd_soc_cnew`
`sound/core/control.c`	`snd_ctl_add`、`ELEM_READ` / `ELEM_WRITE`
`include/sound/control.h`	`snd_kcontrol` / `snd_kcontrol_new`

附录 B 要点速记

模板是 snd_kcontrol_new，活对象是 snd_kcontrol。
SOC_DOUBLE_R_TLV("Headphone Playback Volume", LOUT1, ROUT1, …) = 名字 + 双寄存器 + TLV + 通用 volsw。
snd_soc_add_codec_controls → snd_ctl_add → 出现在 controlC0。
tinymix 写值：ELEM_WRITE → put → 写 Codec 寄存器。

USB

Pinctrl / GPIO

WM8960 kcontrol 构造与使用

目录

1. 本文要回答什么

2. kcontrol 在声卡里扮演什么角色

3. 如何构造：从宏到 `snd_kcontrol_new`

3.1 控制表

3.2 以 `SOC_DOUBLE_R_TLV` 为例

3.3 常见宏对照（本驱动用到的）

3.4 `private_value` 与 get/put

4. 如何注册：挂进 card→`controlC0`

5. 如何使用：用户态到寄存器

5.1 用户态

5.2 内核读写路径

5.3 和 PCM 节点的关系

6. DAPM 带出的控制项

7. 小结

附录 A 源码索引

附录 B 要点速记

WM8960 kcontrol 构造与使用 ​

目录 ​

1. 本文要回答什么 ​

2. kcontrol 在声卡里扮演什么角色 ​

3. 如何构造：从宏到 snd_kcontrol_new ​

3.1 控制表 ​

3.2 以 SOC_DOUBLE_R_TLV 为例 ​

3.3 常见宏对照（本驱动用到的） ​

3.4 private_value 与 get/put ​

4. 如何注册：挂进 card→controlC0 ​

5. 如何使用：用户态到寄存器 ​

5.1 用户态 ​

5.2 内核读写路径 ​

5.3 和 PCM 节点的关系 ​

6. DAPM 带出的控制项 ​

7. 小结 ​

附录 A 源码索引 ​

附录 B 要点速记 ​

WM8960 kcontrol 构造与使用

目录

1. 本文要回答什么

2. kcontrol 在声卡里扮演什么角色

3. 如何构造：从宏到 `snd_kcontrol_new`

3.1 控制表

3.2 以 `SOC_DOUBLE_R_TLV` 为例

3.3 常见宏对照（本驱动用到的）

3.4 `private_value` 与 get/put

4. 如何注册：挂进 card→`controlC0`

5. 如何使用：用户态到寄存器

5.1 用户态

5.2 内核读写路径

5.3 和 PCM 节点的关系

6. DAPM 带出的控制项

7. 小结

附录 A 源码索引

附录 B 要点速记