http://blog.csdn.net/azloong/article/details/50162241

1. Dynamic PCM  
2. ===========  
3. 1. Description  
4. ==============  
5. Dynamic PCM allows an ALSA PCM device to digitally route its PCM audio to  
6. various digital endpoints during the PCM stream runtime. e.g. PCM0 can route  
7. digital audio to I2S DAI0, I2S DAI1 or PDM DAI2. This is useful for on SoC DSP  
8. drivers that expose several ALSA PCMs and can route to multiple DAIs.  
9. The DPCM runtime routing is determined by the ALSA mixer settings in the same  
10. way as the analog signal is routed in an ASoC codec driver. DPCM uses a DAPM  
11. graph representing the DSP internal audio paths and uses the mixer settings to  
12. determine the patch used by each ALSA PCM.  
13. DPCM re-uses all the existing component codec, platform and DAI drivers without  
14. any modifications.  
15. Phone Audio System with SoC based DSP  
16. -------------------------------------  
17. Consider the following phone audio subsystem. This will be used in this  
18. document for all examples :-  
19. | Front End PCMs    |  SoC DSP  | Back End DAIs | Audio devices |  
20.                     *************  
21. PCM0 <------------> *           * <----DAI0-----> Codec Headset  
22.                     *           *  
23. PCM1 <------------> *           * <----DAI1-----> Codec Speakers  
24.                     *   DSP     *  
25. PCM2 <------------> *           * <----DAI2-----> MODEM  
26.                     *           *  
27. PCM3 <------------> *           * <----DAI3-----> BT  
28.                     *           *  
29.                     *           * <----DAI4-----> DMIC  
30.                     *           *  
31.                     *           * <----DAI5-----> FM  
32.                     *************  
33. This diagram shows a simple smart phone audio subsystem. It supports Bluetooth,  
34. FM digital radio, Speakers, Headset Jack, digital microphones and cellular  
35. modem. This sound card exposes 4 DSP front end (FE) ALSA PCM devices and  
36. supports 6 back end (BE) DAIs. Each FE PCM can digitally route audio data to any  
37. of the BE DAIs. The FE PCM devices can also route audio to more than 1 BE DAI.  
38. Example - DPCM Switching playback from DAI0 to DAI1  
39. ---------------------------------------------------  
40. Audio is being played to the Headset. After a while the user removes the headset  
41. and audio continues playing on the speakers.  
42. Playback on PCM0 to Headset would look like :-  
43.                     *************  
44. PCM0 <============> *           * <====DAI0=====> Codec Headset  
45.                     *           *  
46. PCM1 <------------> *           * <----DAI1-----> Codec Speakers  
47.                     *   DSP     *  
48. PCM2 <------------> *           * <----DAI2-----> MODEM  
49.                     *           *  
50. PCM3 <------------> *           * <----DAI3-----> BT  
51.                     *           *  
52.                     *           * <----DAI4-----> DMIC  
53.                     *           *  
54.                     *           * <----DAI5-----> FM  
55.                     *************  
56. The headset is removed from the jack by user so the speakers must now be used :-  
57.                     *************  
58. PCM0 <============> *           * <----DAI0-----> Codec Headset  
59.                     *           *  
60. PCM1 <------------> *           * <====DAI1=====> Codec Speakers  
61.                     *   DSP     *  
62. PCM2 <------------> *           * <----DAI2-----> MODEM  
63.                     *           *  
64. PCM3 <------------> *           * <----DAI3-----> BT  
65.                     *           *  
66.                     *           * <----DAI4-----> DMIC  
67.                     *           *  
68.                     *           * <----DAI5-----> FM  
69.                     *************  
70. The audio driver processes this as follows :-  
71.  1) Machine driver receives Jack removal event.  
72.  2) Machine driver OR audio HAL disables the Headset path.  
73.  3) DPCM runs the PCM trigger(stop), hw_free(), shutdown() operations on DAI0  
74.     for headset since the path is now disabled.  
75.  4) Machine driver or audio HAL enables the speaker path.  
76.  5) DPCM runs the PCM ops for startup(), hw_params(), prepapre() and  
77.     trigger(start) for DAI1 Speakers since the path is enabled.  
78. In this example, the machine driver or userspace audio HAL can alter the routing  
79. and then DPCM will take care of managing the DAI PCM operations to either bring  
80. the link up or down. Audio playback does not stop during this transition.  
81. DPCM machine driver  
82. ===================  
83. The DPCM enabled ASoC machine driver is similar to normal machine drivers  
84. except that we also have to :-  
85.  1) Define the FE and BE DAI links.  
86.  2) Define any FE/BE PCM operations.  
87.  3) Define widget graph connections.  
88. 1 FE and BE DAI links  
89. ---------------------  
90. | Front End PCMs    |  SoC DSP  | Back End DAIs | Audio devices |  
91.                     *************  
92. PCM0 <------------> *           * <----DAI0-----> Codec Headset  
93.                     *           *  
94. PCM1 <------------> *           * <----DAI1-----> Codec Speakers  
95.                     *   DSP     *  
96. PCM2 <------------> *           * <----DAI2-----> MODEM  
97.                     *           *  
98. PCM3 <------------> *           * <----DAI3-----> BT  
99.                     *           *  
100.                     *           * <----DAI4-----> DMIC  
101.                     *           *  
102.                     *           * <----DAI5-----> FM  
103.                     *************  
104. For the example above we have to define 4 FE DAI links and 6 BE DAI links. The  
105. FE DAI links are defined as follows :-  
106. static struct snd_soc_dai_link machine_dais[] = {  
107.     {  
108.         .name = "PCM0 System",  
109.         .stream_name = "System Playback",  
110.         .cpu_dai_name = "System Pin",  
111.         .platform_name = "dsp-audio",  
112.         .codec_name = "snd-soc-dummy",  
113.         .codec_dai_name = "snd-soc-dummy-dai",  
114.         .dynamic = 1,  
115.         .trigger = {SND_SOC_DPCM_TRIGGER_POST, SND_SOC_DPCM_TRIGGER_POST},  
116.         .dpcm_playback = 1,  
117.     },  
118.     .....< other FE and BE DAI links here >  
119. };  
120. This FE DAI link is pretty similar to a regular DAI link except that we also  
121. set the DAI link to a DPCM FE with the "dynamic = 1". The supported FE stream  
122. directions should also be set with the "dpcm_playback" and "dpcm_capture"  
123. flags. There is also an option to specify the ordering of the trigger call for  
124. each FE. This allows the ASoC core to trigger the DSP before or after the other  
125. components (as some DSPs have strong requirements for the ordering DAI/DSP  
126. start and stop sequences).  
127. The FE DAI above sets the codec and code DAIs to dummy devices since the BE is  
128. dynamic and will change depending on runtime config.  
129. The BE DAIs are configured as follows :-  
130. static struct snd_soc_dai_link machine_dais[] = {  
131.     .....< FE DAI links here >  
132.     {  
133.         .name = "Codec Headset",  
134.         .cpu_dai_name = "ssp-dai.0",  
135.         .platform_name = "snd-soc-dummy",  
136.         .no_pcm = 1,  
137.         .codec_name = "rt5640.0-001c",  
138.         .codec_dai_name = "rt5640-aif1",  
139.         .ignore_suspend = 1,  
140.         .ignore_pmdown_time = 1,  
141.         .be_hw_params_fixup = hswult_ssp0_fixup,  
142.         .ops = &haswell_ops,  
143.         .dpcm_playback = 1,  
144.         .dpcm_capture = 1,  
145.     },  
146.     .....< other BE DAI links here >  
147. };  
148. This BE DAI link connects DAI0 to the codec (in this case RT5460 AIF1). It sets  
149. the "no_pcm" flag to mark it has a BE and sets flags for supported stream  
150. directions using "dpcm_playback" and "dpcm_capture" above.  
151. The BE has also flags set for ignoring suspend and PM down time. This allows  
152. the BE to work in a hostless mode where the host CPU is not transferring data  
153. like a BT phone call :-  
154.                     *************  
155. PCM0 <------------> *           * <----DAI0-----> Codec Headset  
156.                     *           *  
157. PCM1 <------------> *           * <----DAI1-----> Codec Speakers  
158.                     *   DSP     *  
159. PCM2 <------------> *           * <====DAI2=====> MODEM  
160.                     *           *  
161. PCM3 <------------> *           * <====DAI3=====> BT  
162.                     *           *  
163.                     *           * <----DAI4-----> DMIC  
164.                     *           *  
165.                     *           * <----DAI5-----> FM  
166.                     *************  
167. This allows the host CPU to sleep whilst the DSP, MODEM DAI and the BT DAI are  
168. still in operation.  
169. A BE DAI link can also set the codec to a dummy device if the code is a device  
170. that is managed externally.  
171. Likewise a BE DAI can also set a dummy cpu DAI if the CPU DAI is managed by the  
172. DSP firmware.  
173. 2 FE/BE PCM operations  
174. ----------------------  
175. The BE above also exports some PCM operations and a "fixup" callback. The fixup  
176. callback is used by the machine driver to (re)configure the DAI based upon the  
177. FE hw params. i.e. the DSP may perform SRC or ASRC from the FE to BE.  
178. e.g. DSP converts all FE hw params to run at fixed rate of 48k, 16bit, stereo for  
179. DAI0. This means all FE hw_params have to be fixed in the machine driver for  
180. DAI0 so that the DAI is running at desired configuration regardless of the FE  
181. configuration.  
182. static int dai0_fixup(struct snd_soc_pcm_runtime *rtd,  
183.             struct snd_pcm_hw_params *params)  
184. {  
185.     struct snd_interval *rate = hw_param_interval(params,  
186.             SNDRV_PCM_HW_PARAM_RATE);  
187.     struct snd_interval *channels = hw_param_interval(params,  
188.                         SNDRV_PCM_HW_PARAM_CHANNELS);  
189.     /* The DSP will covert the FE rate to 48k, stereo */  
190.     rate->min = rate->max = 48000;  
191.     channels->min = channels->max = 2;  
192.     /* set DAI0 to 16 bit */  
193.     snd_mask_set(¶ms->masks[SNDRV_PCM_HW_PARAM_FORMAT -  
194.                     SNDRV_PCM_HW_PARAM_FIRST_MASK],  
195.                     SNDRV_PCM_FORMAT_S16_LE);  
196.     return 0;  
197. }  
198. The other PCM operation are the same as for regular DAI links. Use as necessary.  
199. 3 Widget graph connections  
200. --------------------------  
201. The BE DAI links will normally be connected to the graph at initialisation time  
202. by the ASoC DAPM core. However, if the BE codec or BE DAI is a dummy then this  
203. has to be set explicitly in the driver :-  
204. /* BE for codec Headset -  DAI0 is dummy and managed by DSP FW */  
205. {"DAI0 CODEC IN", NULL, "AIF1 Capture"},  
206. {"AIF1 Playback", NULL, "DAI0 CODEC OUT"},  
207. Writing a DPCM DSP driver  
208. =========================  
209. The DPCM DSP driver looks much like a standard platform class ASoC driver  
210. combined with elements from a codec class driver. A DSP platform driver must  
211. implement :-  
212.  1) Front End PCM DAIs - i.e. struct snd_soc_dai_driver.  
213.  2) DAPM graph showing DSP audio routing from FE DAIs to BEs.  
214.  3) DAPM widgets from DSP graph.  
215.  4) Mixers for gains, routing, etc.  
216.  5) DMA configuration.  
217.  6) BE AIF widgets.  
218. Items 6 is important for routing the audio outside of the DSP. AIF need to be  
219. defined for each BE and each stream direction. e.g for BE DAI0 above we would  
220. have :-  
221. SND_SOC_DAPM_AIF_IN("DAI0 RX", NULL, 0, SND_SOC_NOPM, 0, 0),  
222. SND_SOC_DAPM_AIF_OUT("DAI0 TX", NULL, 0, SND_SOC_NOPM, 0, 0),  
223. The BE AIF are used to connect the DSP graph to the graphs for the other  
224. component drivers (e.g. codec graph).  
225. Hostless PCM streams  
226. ====================  
227. A hostless PCM stream is a stream that is not routed through the host CPU. An  
228. example of this would be a phone call from handset to modem.  
229.                     *************  
230. PCM0 <------------> *           * <----DAI0-----> Codec Headset  
231.                     *           *  
232. PCM1 <------------> *           * <====DAI1=====> Codec Speakers/Mic  
233.                     *   DSP     *  
234. PCM2 <------------> *           * <====DAI2=====> MODEM  
235.                     *           *  
236. PCM3 <------------> *           * <----DAI3-----> BT  
237.                     *           *  
238.                     *           * <----DAI4-----> DMIC  
239.                     *           *  
240.                     *           * <----DAI5-----> FM  
241.                     *************  
242. In this case the PCM data is routed via the DSP. The host CPU in this use case  
243. is only used for control and can sleep during the runtime of the stream.  
244. The host can control the hostless link either by :-  
245.  1) Configuring the link as a CODEC <-> CODEC style link. In this case the link  
246.     is enabled or disabled by the state of the DAPM graph. This usually means  
247.     there is a mixer control that can be used to connect or disconnect the path  
248.     between both DAIs.  
249.  2) Hostless FE. This FE has a virtual connection to the BE DAI links on the DAPM  
250.     graph. Control is then carried out by the FE as regular PCM operations.  
251.     This method gives more control over the DAI links, but requires much more  
252.     userspace code to control the link. Its recommended to use CODEC<->CODEC  
253.     unless your HW needs more fine grained sequencing of the PCM ops.  
254. CODEC <-> CODEC link  
255. --------------------  
256. This DAI link is enabled when DAPM detects a valid path within the DAPM graph.  
257. The machine driver sets some additional parameters to the DAI link i.e.  
258. static const struct snd_soc_pcm_stream dai_params = {  
259.     .formats = SNDRV_PCM_FMTBIT_S32_LE,  
260.     .rate_min = 8000,  
261.     .rate_max = 8000,  
262.     .channels_min = 2,  
263.     .channels_max = 2,  
264. };  
265. static struct snd_soc_dai_link dais[] = {  
266.     < ... more DAI links above ... >  
267.     {  
268.         .name = "MODEM",  
269.         .stream_name = "MODEM",  
270.         .cpu_dai_name = "dai2",  
271.         .codec_dai_name = "modem-aif1",  
272.         .codec_name = "modem",  
273.         .dai_fmt = SND_SOC_DAIFMT_I2S | SND_SOC_DAIFMT_NB_NF  
274.                 | SND_SOC_DAIFMT_CBM_CFM,  
275.         .params = &dai_params,  
276.     }  
277.     < ... more DAI links here ... >  
278. These parameters are used to configure the DAI hw_params() when DAPM detects a  
279. valid path and then calls the PCM operations to start the link. DAPM will also  
280. call the appropriate PCM operations to disable the DAI when the path is no  
281. longer valid.  
282. Hostless FE  
283. -----------  
284. The DAI link(s) are enabled by a FE that does not read or write any PCM data.  
285. This means creating a new FE that is connected with a virtual path to both  
286. DAI links. The DAI links will be started when the FE PCM is started and stopped  
287. when the FE PCM is stopped. Note that the FE PCM cannot read or write data in  
288. this configuration.