“SAI device tree configuration”的版本间的差异

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本文介绍如何在将 [[SAI internal peripheral]] 分配给 '''Linux<sup>&reg;</sup> OS'''时对其进行配置。在这种情况下,它由 [[ALSA_overview|ALSA framework]]控制。
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使用[[Device_tree|device tree]] 机制执行配置,该机制提供由[[SAI_Linux_driver|SAI linux driver]]使用的SAI外围设备的硬件描述。
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如果外围设备已分配给另一个执行上下文,请参阅 [[How to assign an internal peripheral to a runtime context]] 文章,以获取有关外围设备分配和配置的准则。
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== DT bindings documentation ==
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STM32 SAI设备树绑定 <ref name="sai bindings">[https://www.kernel.org/doc/Documentation/devicetree/bindings/sound/st%2Cstm32-sai.txt STM32 SAI bindings]</ref> 本文档介绍了所有必需的和可选的配置属性。
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== DT configuration ==
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该硬件描述是'''STM32微处理器'''设备树文件(扩展名为.dtsi)和'''板子'''设备树文件(扩展名为.dts)的组合。 有关设备树文件分割的说明,请参见[[Device tree]]。<br>
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通过Linux <sup>&reg;</sup> 内核ALSA框架,SAI用作声卡的组件。 与声卡相关的设备树节点在[[#DT_configuration_.28board_level.29|board device tree]]中进行了描述。
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STM32 SAI外设包括两个共享公共资源的独立音频子块。
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SAI设备树节点反映了这种体系结构,如下面的SAI DT示例所示。
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ImageMap|
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Image:Sai_configuration.png {{!}} frame {{!}} center{{!}} SAI device tree configuration
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rect 4 135 158 404 [[Clock_overview]]
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rect 625 222 764 403 [[Pinctrl_overview]]
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&saix {
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{{highlight|/* SAIx parent node. Configure common ressources  */}}
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clock-names = "pclk", "x8k", "x11k"; {{highlight|/* Peripheral and parent clock configuration.  */}}
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saixa {
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{{highlight|/* child node. Configure ressources dedicated to SAIxA subblock */}}
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clock-names = "sai_ck"; {{highlight|/* SAIxA kernel clock confguration.  */}}
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pinctrl-names = "default"; {{highlight|/* GPIOsA configuration.  */}}
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};
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saixb {
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{{highlight|/* child node. Configure ressources dedicated to SAIxB subblock */}}
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clock-names = "sai_ck"; {{highlight|/* SAIxB kernel clock confguration.  */}}
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pinctrl-names = "default"; {{highlight|/* GPIOsB configuration.  */}}
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};
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};
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'''STM32CubeMX''' 可用于生成板卡设备树。有关更多详细信息,请参考[[#How_to_configure_the_DT_using_STM32CubeMX|How to configure the DT using STM32CubeMX]]。
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=== DT configuration (STM32 level) ===
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SAI节点在STM32微处理器设备树中声明。它们描述了硬件参数,例如寄存器地址,中断和DMA。 对于给定的STM32MPU,这组属性可能不会改变。 对于STM32MP1,对应的DT文件为stm32mp157c.dtsi <ref name="stm32mp157c.dtsi">{{CodeSource | Linux kernel | arch/arm/boot/dts/stm32mp157c.dtsi}}</ref>.
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{{Warning|该设备树部分与STM32微处理器有关。它应保持原样,而不应由最终用户修改。}}
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=== DT configuration (board level) ===
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SAI配置是否取决于板,是否连接到外部组件(例如音频编解码器)。 SAI与其他组件之间的链接定义了声卡。 必须在主板设备树中配置此声卡。有关各种STM32MPU板上SAI配置的示例,请参考[[Soundcard configuration|soundcard configuration]]。
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=== DT configuration examples ===
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本章详细介绍高级SAI配置。 这些示例基于 [[:Category:Getting_started_with_STM32MP1_boards|STM32MP1 boards]] SAI用例。 相应的设备树可以在 [[Soundcard configuration|soundcard]] 文章中找到。
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{{Info|在本章中,“ SAI”代表SAI子块SAIxA或SAIxB.}}
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==== Setting SAI as a master clock provider ====
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SAI外设可以通过mclk输出引脚为外部组件 (例如编解码器)提供时钟。 在这种情况下,它充当主时钟(mclk)提供程序。下面的DT示例提供了一个作为mclk provider的SAI配置示例。
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在此示例中,编解码器驱动程序支持基于ASoC DAPM机制的mclk输入。
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如果不是这种情况,则必须调整编解码器驱动程序。这可以通过将DAPM时钟供应小部件添加到编解码器驱动程序来实现。 所需的DAPM时钟供应小部件的示例可以在Cirrus CS42L51编解码器源代码<ref name="CS42L51 code">{{CodeSource | Linux kernel | sound/soc/codecs/cs42l51.c}}</ref>.
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在下面的设备树示例中,编解码器DAPM时钟窗口小部件名为“MCLKX”。
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为了允许mclk激活/停用,必须在DT中定义DAPM路由。此路由在sound节点中定义,如下所示。
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soundcard {
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routing =
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"Playback" , "MCLKX", {{highlight|/* Set a route between "MCLKX" and "playback" widgets */}}
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"Capture" , "MCLKX";
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};
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codec: {
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clocks = <&sai2a>;    {{highlight|/* The codec is a consumer of SAI2A master clock */}}
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clock-names = "MCLKX"; {{highlight|/* Feed MCLKX codec clock with SAI2A master clock provider */}}
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...
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};
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&sai2 {
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...
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sai2a: audio-controller@4400b004 {
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#clock-cells = <0>; {{highlight|/* Set SAI2A as master clock provider */}}
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...
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sai2a_endpoint: endpoint {
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mclk-fs = <256>; {{highlight|/* Set mclk/fs ratio. (256 or 512) */}}
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};
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};
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};
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==== Sharing master clock between two SAIs ====
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将SAI设置为主时钟提供者时,另一个SAI可以共享该主时钟。
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这可以通过通过DT配置将SAI设置为mclk使用者来实现。
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这意味着mclk使用者SAI可以请求根据其自己的音频流采样率更改mclk速率。
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这意味着当使用两个SAI子块时,音频采样率必须相同。
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&sai2 {
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...
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sai2a: audio-controller@4400b004 {
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#clock-cells = <0>; {{highlight|/* Set SAI2A as master clock provider */}}
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...
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};
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sai2b: audio-controller@4400b024 {
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clocks = <&rcc SAI2_K>, <&sai2a>; {{highlight|/* SAI2B is a consumer of SAI2A master clock */}}
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clock-names = "sai_ck", "MCLK";  {{highlight|/* Feed SAI2B MCLK clock with SAI2A master clock provider */}}
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...
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sai2b_endpoint: endpoint {
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mclk-fs = <256>; {{highlight|/* Set mclk/fs ratio. (256 or 512) */}}
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};
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};
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};
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==== Sharing the codec interface between two SAIs ====
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通过共享I2S总线(即FS和SCK时钟),两个SAI可以连接到同一编解码器接口。
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[[Image:sai_shared_codec.png {{!}} frame {{!}} center{{!}} SAIs sharing the same codec interface|link=]]
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在这种情况下:
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*编解码器必须是I2S总线上的主机。
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*总线时钟仅连接一个SAI。 另一个SAI必须配置为连接到总线的SAI的从设备。
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*I2S总线 I/O 引脚必须在父级进行管理,以便无论正在运行的SAI如何激活相应的引脚。
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从ASoC的角度来看:<BR>
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必须将两个CPU DAI连接到同一编解码器DAI。 ASoC音频图形卡本身不支持这种拓扑。 实际上,当音频图形卡解析编解码器节点时,它期望找到与端点索引匹配的DAI接口索引。 一种解决方法是在编解码器驱动程序中实现of_xlate_dai_id回调,以允许对两个端点使用相同的DAI接口。可以在下面或在Cirrus CS42L51编解码器源代码中找到代码示例。<ref name="CS42L51 code">{{CodeSource | Linux kernel | sound/soc/codecs/cs42l51.c}}</ref>.
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* 代码示例
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<syntaxhighlight lang="c">
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static int codec_of_xlate_dai_id(struct snd_soc_component *component,
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  struct device_node *endpoint)
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{
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/* return dai id 0, whatever the endpoint index */
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return 0;
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}
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</syntaxhighlight>
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* DT example
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codec {
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...
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codec_port {
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codec_tx_endpoint {
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remote-endpoint = <&sai2a_endpoint>;
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frame-master;    {{highlight|/* Set codec as master of SAI2A for FS clock. */}}
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bitclock-master; {{highlight|/* Set codec as master of SAI2A for SCK clock. */}}
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};
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codec_rx_endpoint { {{highlight|/* Second endpoint mapped on codec DAI 0 via of_xlate */}}
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remote-endpoint = <&sai2b_endpoint>;
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frame-master;    {{highlight|/* Set codec as master of SAI2B for FS clock. */}}
 +
bitclock-master; {{highlight|/* Set codec as master of SAI2B for SCK clock. */}}
 +
};
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};
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};
 +
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&sai2 {
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pinctrl-names = "default", "sleep"; {{highlight|/* Defines SAI2A/B GPIOs at parent level. */}}
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pinctrl-0 = <&sai2a_pins_a>, <&sai2b_pins_b>;
 +
pinctrl-1 = <&sai2a_sleep_pins_a>, <&sai2b_sleep_pins_b>;
 +
...
 +
 +
sai2a: audio-controller@4400b004 {
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remote-endpoint = <&codec_tx_endpoint>;
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...
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};
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sai2b: audio-controller@4400b024 {
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remote-endpoint = <&codec_rx_endpoint>;
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st,sync = <&sai2a 2>; {{highlight|/* Set SAI2B as slave of SAI2A. */}}
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};
 +
};
 +
 
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==How to configure the DT using STM32CubeMX==
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[[STM32CubeMX]] 工具可用于配置STM32MPU设备并获取相应的[[Device_tree#STM32|platform configuration device tree]] 文件。<br />
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STM32CubeMX可能不支持上述 [[#DT bindings documentation|DT bindings documentation]] 段落中描述的所有属性。 如果是这样,该工具会在生成的设备树中插入 '''用户部分''' 。然后可以编辑这些部分以添加一些属性,并将它们一代一代地保留下来。 有关更多信息,请参见[[STM32CubeMX]]用户手册。
 +
{{Warning|STM32CubeMX不允许生成配置声卡所需的所有节点。 声卡节点和编解码器节点必须通过用户部分手动填充。}}
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 +
==References==
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<references />

2020年11月5日 (四) 15:56的最新版本

Article purpose

本文介绍如何在将 SAI internal peripheral 分配给 Linux® OS时对其进行配置。在这种情况下,它由 ALSA framework控制。

使用device tree 机制执行配置,该机制提供由SAI linux driver使用的SAI外围设备的硬件描述。

如果外围设备已分配给另一个执行上下文,请参阅 How to assign an internal peripheral to a runtime context 文章,以获取有关外围设备分配和配置的准则。

DT bindings documentation

STM32 SAI设备树绑定 [1] 本文档介绍了所有必需的和可选的配置属性。

DT configuration

该硬件描述是STM32微处理器设备树文件(扩展名为.dtsi)和板子设备树文件(扩展名为.dts)的组合。 有关设备树文件分割的说明,请参见Device tree
通过Linux ® 内核ALSA框架,SAI用作声卡的组件。 与声卡相关的设备树节点在board device tree中进行了描述。

STM32 SAI外设包括两个共享公共资源的独立音频子块。 SAI设备树节点反映了这种体系结构,如下面的SAI DT示例所示。

Clock overview Pinctrl overview
SAI device tree configuration
&saix {
	/* SAIx parent node. Configure common ressources  */
	clock-names = "pclk", "x8k", "x11k"; /* Peripheral and parent clock configuration.  */
	... 

	saixa {
		/* child node. Configure ressources dedicated to SAIxA subblock */
		clock-names = "sai_ck"; /* SAIxA kernel clock confguration.  */
		pinctrl-names = "default"; /* GPIOsA configuration.  */
		... 
	};

	saixb {
		/* child node. Configure ressources dedicated to SAIxB subblock */
		clock-names = "sai_ck"; /* SAIxB kernel clock confguration.  */
		pinctrl-names = "default"; /* GPIOsB configuration.  */
		...
	};
};

STM32CubeMX 可用于生成板卡设备树。有关更多详细信息,请参考How to configure the DT using STM32CubeMX

DT configuration (STM32 level)

SAI节点在STM32微处理器设备树中声明。它们描述了硬件参数,例如寄存器地址,中断和DMA。 对于给定的STM32MPU,这组属性可能不会改变。 对于STM32MP1,对应的DT文件为stm32mp157c.dtsi [2].

Warning.png 该设备树部分与STM32微处理器有关。它应保持原样,而不应由最终用户修改。

DT configuration (board level)

SAI配置是否取决于板,是否连接到外部组件(例如音频编解码器)。 SAI与其他组件之间的链接定义了声卡。 必须在主板设备树中配置此声卡。有关各种STM32MPU板上SAI配置的示例,请参考soundcard configuration

DT configuration examples

本章详细介绍高级SAI配置。 这些示例基于 STM32MP1 boards SAI用例。 相应的设备树可以在 soundcard 文章中找到。

Info.png 在本章中,“ SAI”代表SAI子块SAIxA或SAIxB.

Setting SAI as a master clock provider

SAI外设可以通过mclk输出引脚为外部组件 (例如编解码器)提供时钟。 在这种情况下,它充当主时钟(mclk)提供程序。下面的DT示例提供了一个作为mclk provider的SAI配置示例。 在此示例中,编解码器驱动程序支持基于ASoC DAPM机制的mclk输入。 如果不是这种情况,则必须调整编解码器驱动程序。这可以通过将DAPM时钟供应小部件添加到编解码器驱动程序来实现。 所需的DAPM时钟供应小部件的示例可以在Cirrus CS42L51编解码器源代码[3]. 在下面的设备树示例中,编解码器DAPM时钟窗口小部件名为“MCLKX”。

为了允许mclk激活/停用,必须在DT中定义DAPM路由。此路由在sound节点中定义,如下所示。

soundcard {
	routing =
		"Playback" , "MCLKX", /* Set a route between "MCLKX" and "playback" widgets */
		"Capture" , "MCLKX";
	...
};

codec: {
	clocks = <&sai2a>;     /* The codec is a consumer of SAI2A master clock */
	clock-names = "MCLKX"; /* Feed MCLKX codec clock with SAI2A master clock provider */
	...
};

&sai2 {
	...
		
	sai2a: audio-controller@4400b004 {
		#clock-cells = <0>; /* Set SAI2A as master clock provider */
		...
		sai2a_endpoint: endpoint {
			mclk-fs = <256>; /* Set mclk/fs ratio. (256 or 512) */
		};
	};
};

Sharing master clock between two SAIs

将SAI设置为主时钟提供者时,另一个SAI可以共享该主时钟。 这可以通过通过DT配置将SAI设置为mclk使用者来实现。 这意味着mclk使用者SAI可以请求根据其自己的音频流采样率更改mclk速率。 这意味着当使用两个SAI子块时,音频采样率必须相同。

&sai2 {
	...
		
	sai2a: audio-controller@4400b004 {
		#clock-cells = <0>; /* Set SAI2A as master clock provider */
		...
	};

	sai2b: audio-controller@4400b024 {
		clocks = <&rcc SAI2_K>, <&sai2a>; /* SAI2B is a consumer of SAI2A master clock */
		clock-names = "sai_ck", "MCLK";   /* Feed SAI2B MCLK clock with SAI2A master clock provider */
		...
		sai2b_endpoint: endpoint {
			mclk-fs = <256>; /* Set mclk/fs ratio. (256 or 512) */
		};
	};
};

Sharing the codec interface between two SAIs

通过共享I2S总线(即FS和SCK时钟),两个SAI可以连接到同一编解码器接口。

SAIs sharing the same codec interface

在这种情况下:

  • 编解码器必须是I2S总线上的主机。
  • 总线时钟仅连接一个SAI。 另一个SAI必须配置为连接到总线的SAI的从设备。
  • I2S总线 I/O 引脚必须在父级进行管理,以便无论正在运行的SAI如何激活相应的引脚。

从ASoC的角度来看:
必须将两个CPU DAI连接到同一编解码器DAI。 ASoC音频图形卡本身不支持这种拓扑。 实际上,当音频图形卡解析编解码器节点时,它期望找到与端点索引匹配的DAI接口索引。 一种解决方法是在编解码器驱动程序中实现of_xlate_dai_id回调,以允许对两个端点使用相同的DAI接口。可以在下面或在Cirrus CS42L51编解码器源代码中找到代码示例。[3].

  • 代码示例
static int codec_of_xlate_dai_id(struct snd_soc_component *component,
				   struct device_node *endpoint)
{
	/* return dai id 0, whatever the endpoint index */
	return 0;
}
  • DT example
codec {
	...
	codec_port {
		codec_tx_endpoint {
			remote-endpoint = <&sai2a_endpoint>;
			frame-master;    /* Set codec as master of SAI2A for FS clock. */
			bitclock-master; /* Set codec as master of SAI2A for SCK clock. */
		};

		codec_rx_endpoint { /* Second endpoint mapped on codec DAI 0 via of_xlate */
			remote-endpoint = <&sai2b_endpoint>;
			frame-master;    /* Set codec as master of SAI2B for FS clock. */
			bitclock-master; /* Set codec as master of SAI2B for SCK clock. */
		};
	};
};

&sai2 {
	pinctrl-names = "default", "sleep"; /* Defines SAI2A/B GPIOs at parent level. */
	pinctrl-0 = <&sai2a_pins_a>, <&sai2b_pins_b>;
	pinctrl-1 = <&sai2a_sleep_pins_a>, <&sai2b_sleep_pins_b>;
	...

	sai2a: audio-controller@4400b004 {
		remote-endpoint = <&codec_tx_endpoint>;
		...
	};

	sai2b: audio-controller@4400b024 {
		remote-endpoint = <&codec_rx_endpoint>;
		st,sync = <&sai2a 2>; /* Set SAI2B as slave of SAI2A. */
	};
};

How to configure the DT using STM32CubeMX

STM32CubeMX 工具可用于配置STM32MPU设备并获取相应的platform configuration device tree 文件。
STM32CubeMX可能不支持上述 DT bindings documentation 段落中描述的所有属性。 如果是这样,该工具会在生成的设备树中插入 用户部分 。然后可以编辑这些部分以添加一些属性,并将它们一代一代地保留下来。 有关更多信息,请参见STM32CubeMX用户手册。

Warning.png STM32CubeMX不允许生成配置声卡所需的所有节点。 声卡节点和编解码器节点必须通过用户部分手动填充。