基于ARM9处理器的嵌人式音频系统设计

据采样值为左声道还是右声道数据，AT91RM9200处理器的TK0引脚与WS相连接。

　　BCK：向UDA1341TS提供用作采样逻辑的串行声音位速率时钟，AT91RM9200处理器的TD0引脚与 UDA1341TS芯片的BCK引脚相连接。

　　DATAI， DATAO：用于从UDA1341TS接收、发送串行声音数据，AT91RM9200处理器的RD0，RK0引脚分别对应UDA1341TS的音频输入、输出引脚。

　　L3M0DE，L3CLOCK，L3DATA：UDA1341TS的L3接口引脚，分别与AT91RM9200的3个通用数据输出引脚PA0、PA1、PA2连接。

　　5 系统软件设计方案

　　嵌入式 Linux是一种完全开放且免费的操作系统，其支持多种硬件体系结构，运行稳定 ，拥有完善的开发工具，为开发人员提供了优良的开发环境[5]。在嵌入式 Linux系统中，设备驱动程序提供了应用程序和实际设备之间的一个软件层(接口)，为应用程序屏蔽了硬件细节。本设计中，音频设备驱动程序主要通过对硬件的控制实现音频流的传输，同时向上层提供标准的音频接口。整个音频驱动程序包括设备初始化、打开设备、数字音频处理(DSP)驱动、混频器(MIXER)驱动和释放设备等部分。本文由于篇幅的限制，仅介绍设备初始化及打开设备的实现。

　　设备初始化是整个音频驱动程序的开始部分，主要完成对UDA1341TS音量、采样频率、L3接口等的初始化，并且注册设备。通过函数audio_init(void)完成以下具体功能： AT91RM9200控制端口(PA0、PA1、PA2)的初始化;为UDA1341TS分配 DMA通道;初始化UDA1341TS芯片;注册音频audio设备和混频器设备。

　　以下给出的是该函数总体框架：

　　audio_init(void)

　　{

　　Set_gpio_ctrl(GPIO_L3CLOCK); /*CPU控制端口的初始化 */

　　… … /*“……”表示省略部分代码，以下同 */

　　Input_stream.dma_ch=DMA_CH1; /*输入 DMA通道的选择 */

　　Output_stream.dma_ch=DMA_CH2; /*输出DMA通道的选择 */

　　Local_irq_restore(flags);

　　Init_UDA1341(); /*初始化 UDA1341*/

　　… …

　　/*下面两个函数用来注册音频 audio设备和混频器设备 */

　　Audio_dev_dsp=register_sound_dsp (at91rm9200_audio_fops，-1);

　　Audio_dev_mixer=register_ound_mixer (at91rm9200_mixer_fops，-1);

　　}

　　打开设备由函数open()来实现，该函数可以完成以下功能：配置IIS总线接口;设置UDA1341TS声道及采样频率等参数;计算缓冲区大小;为UDA1341TS分配DMA缓冲区。

　　该音频模块经过正确的配置可以实现录音、放音及循环放音等功能。本文给出初始化IIS接口、测试IIS接口以及运用IIS接口来播放一段音乐的程序设计基本流程，流程图如图3所示。录音和循环播放功能的设计流程与放音类似，这里不再赘述。

　　图3 IIS接口功能测试软件设计流程图

　　6 结论

　　本文介绍了一种基于IIS总线的嵌入式音频系统，该系统简洁实用，可以实现音频的采集和播放，文章具体讲述了基于ATMEL公司AT91RM9200型微处理器与音频编解码芯片UDA1341TS的硬件连接及嵌入式 Linux下音频驱动的实现。当然，这只是本系统的主要组成部分，至于其他相关组成部分如FLASH和SDRAM等，笔者在实际设计中已经完成，由于篇幅关系，文中没有详细介绍。该系统已经在AT91RM9200的开发平台上得到了实现，可以顺利进行音频的采集和播放，并取得了良好的效果。另外，当今实时视频处理和传输技术发展迅速，应用也日益广泛，如视频会议、VOIP电话等等，本设计适当加以扩展，特别是与视频模块结合，即可应用于更多相关的复杂系统中。