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Audio ALSA数据传输

在ALSA数据传输中,主要出现错误underrunoverrun

DDR —> buffer —> digital singal

overrun

1
MIC --> DMIC(控制器) --> DDR(RAM) --> Flash

录音时由于录音数据过快会产生overrun现象

underrun

1
Flash --> DDR --> I2S --> Codec --> spk

放音时由于用户层的音频数据到DDR中的速度比控制器到codec放出的速度慢,出现underrun

断音

1
2
3
4
5
6
+------+        +----+
| | | | +---------+ +-----+
| | | | DMA | | | |
| flash+--------> DDR+-------> buffer +---->codec|
| | | | +---------+ +-----+
+------+ +----+

从flash到DDR的速度,比数据从DDR通过DMA到buffer的速度慢,导致出现断音underrun

  1. DMA没有及时的从DDR中将数据搬到FIFO
  2. DDR中申请的buffer不够大
  3. DDR中的buffer没有数据

假如播放的是音乐格式是采样率为192KHz,采样宽度为24bit,声道为2,驱动中的buffer大小为1M bytes(256 pages),FIFO深度为64 entry,DDR为150MHz(假如cpu和DDR间的数据拷贝仅仅为200M bytes/s)

  • DDR

那么1s播放出去的声音数据为192000 24 2/8(bytes)=1152000 bytes,而拷贝到buffer的数据为200Mbytes,即每10ms播放1152bytes,进入buffer的数据为2M bytes,而buffer仅仅有1M空间,所以播放完1 1024 1024 / 1152 =910次,即910 * 10ms=9s中内需要将程序调度回来,显然这是没有太大问题,因为我们的系统中不可能跑910个线程的。也就是说驱动中的buffer为1M byte的空间是没有问题的。

  • FIFO

fifo为64个entry,那么存放的音频数据仅仅是64 * 24=1536 bits=192bytes,播放完这些数据需要的时间是192/115.2 (ms)=1.67ms, 也就是说需要播放完fifo中的数据后的2ms内就要把数据添加到fifo中,如果这段时间没有做到这一点,那么就断音了

xrun

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  • 本文作者: Winddoing
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