alsa 音频库的移植 配置文件, LINUX, write, 接口

alsa 是在LINUX出现比较晚的音频处理库,主要是针对原有的OSS的库进行改进.性能更好,支持多个播放源等.但相应的,增加的编程的复杂性.
  旧的oss是采用标准文件IO接口,设备打开采用open,声音播录是采用数据IO接口(read/write),设备的参数采用ioctl来控制.都是系统调用因此无需额外库和配置文件来操作设备.但alsa也是最终采用open/read/write/ioctl,但操作结点更多.更复杂.因此在编程中是采用额外的库来操作的.



ALSA的体系结构

官方主页 http://www.alsa-project.org/
主要跟编程相关是

•   alsa-lib. ALSA 应用库(最常用)
  • ftp://ftp.alsa-project.org/pub/lib/alsa-lib-1.0.22.tar.bz2
• alsa-driver 一些常见芯片的ALSA驱动代码,一般内核会集成.
  • ftp://ftp.alsa-project.org/pub/driver/alsa-driver-1.0.22.1.tar.bz2
•   alsa-firmware 一些DSP或ASIC的专用的微码(运在芯片之上,启动时由LINUX装入到硬件中).
  • ftp://ftp.alsa-project.org/pub/firmware/alsa-firmware-1.0.20.tar.bz2
•   alsa-utils 一般ALSA小的测试工具.如aplay/arecord 播放和录音小程序.
  • ftp://ftp.alsa-project.org/pub/utils/alsa-utils-1.0.22.tar.bz2
• alsa-oss 用alsa接口模拟旧的oss接口.
  • ftp://ftp.alsa-project.org/pub/oss-lib/alsa-oss-1.0.17.tar.bz2

  其中alsa-driver,alsa-firwware是内核开发者所接触的东西,对于已经正常运行硬件,通常意味着这一部分已经整合到内核当中,无需修改.
   而alsa-utils主要是测试一些小工具.
   因此对于一个应用程序开发者,或者嵌入式应用开发者,接触到主要是alsa-lib编译出来的库libasound.




Linux ALSA 驱动测试
   以下是我在RHEL 5上测试ALSA的结果,在ARM或MIPS开发板上类似

   如果安装ALSA,在/proc会看到相应设备:
   用cat /proc/asound/devices
   

[root@hxy alsa-lib-1.0.22]# cat /proc/asound/devices   2:        : timer   3:        : sequencer   4: [ 0- 0]: raw midi   5: [ 0- 1]: digital audio playback   6: [ 0- 0]: digital audio playback   7: [ 0- 0]: digital audio capture   8: [ 0]   : control

   正常情况下,在你的/dev/snd会看到如下设备结点(有例外,就是内核驱动调整了结点位置)
用ls -l /dev/snd

[root@hxy alsa-lib-1.0.22]# ls -l /dev/snd total 0 crw------- 1 root root 116, 8 Mar  2 02:41 controlC0 crw------- 1 root root 116, 4 Mar  2 02:41 midiC0D0 crw------- 1 root root 116, 7 Mar  2 02:41 pcmC0D0c crw------- 1 root root 116, 6 Mar  2 02:41 pcmC0D0p crw------- 1 root root 116, 5 Mar  2 02:41 pcmC0D1p crw------- 1 root root 116, 3 Mar  2 02:41 seq crw------- 1 root root 116, 2 Mar  2 02:41 timer

  通常桌面版已经安装了alsa-utils.可以执行一下aplay -h,测试是否输出.如果可以来播入一下wav文件来测试整个环境是否正常工作.

以下是一些用alsa-utils测试样例

• 播放wave文件
  • aplay /mnt/nfs/test.wav
• 变频播放,(以是以 44 KHz来播放音频)
  • aplay -D rate_44k /mnt/nfs/test.wav
• 录音,以20秒的间隔(-d 20),立体声(-c 2),频率是 8000Hz来录制Wave格式音频
  • arecord -d 20 -c 2 -t wav -r 8000 -f "Signed 16 bit Little Endian" /mnt/nfs/test.wav
• 测试混音播放(先是播放test1.wav,然后再同时播放test2.wav)
  • aplay -D plug:dmix_44k /mnt/nfs/test1.wav &
  • aplay -D plug:dmix_44k /mnt/nfs/test2.wav
• 设置放音增益（0 to 3）
  • amixer set Master 1
• 设置录音音量(0-31)
  • amixer set Line 10

嵌入式LINUX下 alsa库移植.
   在ARM-LINUX/MIPS LINUX下移植ALSA库,首先保存设备驱动结点正确无误.
   然后主要移植 alsa-lib

   alsa-lib的移植.
   解压 tar xvjf alsa-lib-1.0.22.tar.bz2
   cd alsa-lib-1.0.22
   生成Makefile

./configure --host=arm-linux --prefix=$PWD/../../output/arm-linux --enable-static --enable-shared  --disable-python  --with-configdir=/usr/local/share --with-plugindir=/usr/local/lib/alsa_lib

在这里要注意 --with--configdir的选项.它将影响 include/config.h中的 ALSA_CONFIG_DIR 目录.
它默认是你的--prefix目录.这样在嵌入式交叉编译将是一个桌面机的路径,在libasoud.so运行.会提示,如果出来这个提示,一般都是ALSA_CONFIG_DIR路径错误造成的.

ALSA lib pcm.c:2145snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM default aplay: main:546: audio open error: No such file or directory

--with-plugindir也是同样道理了.它是设为 ALSA_PLUGIN_DIR 宏.

编译 make
安装 make install

开发板发布注意:
在开发板上发布alsa库.除了libasound.so库以外,必须还要把 alsa.conf发布到板上--with-configdir所指向目录下的alsa目录,否则还是会报"audio open error: No such file or directory".
这个文件可以在make install后在你安装目录下的share找到alsa目录,把这个目录整个拷贝到开发板即可.

alsa-utils移植
  解压:tar xvjf alsa-utils-1.0.22.tar.bz2
   cd alsa-utils-1.0.22
生成Makefile

./configure --host=arm-linux --prefix=$PWD/../../output/arm-linux --enable-static --enable-shared    --with-configdir=/usr/local/share --with-libiconv-prefix=$PWD/../../output/arm-linux CFLAGS="-I$PWD/../../output/arm-linux/include" LDFLAGS="-L$PWD/../../output/arm-linux/lib -lasound -liconv"  --disable-alsamixer --disable-xmlto

注意这里LDFLAGS是必须,否则会找不到libasound.另外 alsamixer 是一个ncurses程序,基本上在嵌入式终端上很难移植.所以这里取消掉.--disable-xmlto也是因为找不到库.