基于iTop4412的FM收音机系统设计
Posted 某某璀
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了基于iTop4412的FM收音机系统设计相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
说明：第一版架构为：APP+JNI(NDK)+Driver(linux)，优点是开发简单，周期短，也作为自己的毕业设计
现在更新第二版，FM服务完全植入android系统中，成为系统服务，架构为：APP+Frameworks+JNI+HAL+Driver
整个系统设计，大致分为三篇文章介绍完毕，包括：
一、驱动设计篇
二、系统API接口篇
三、APP功能实现篇
---------------------------------------------------（一）驱动设计篇-----------------------------------------------------------------
在前面介绍过iTop4412的字符驱动的编写方法，所以这里不详细介绍驱动的编写流程了，附上传送门：http://www.cnblogs.com/pngcui/p/4766504.html
FM调频收音机芯片这里使用的是TEA5767HN模块，使用I2C进行通信，所以我们第一步肯定就是找到芯片的datasheet，找到芯片的设备地址，即0xC0
同时需要在datasheet中找到I2C的通信协议
这里需要注意的是，标准的I2C协议并没有这么简洁，不过该datasheet中这么写了，那么我们就根据他来写代码吧
附上标准的I2C通信协议：
写操作：START+器件地址+ACK+写寄存器地址+ACK+写数据+ACK+STOP
读操作：START+(器件地址+写标志位)+ACK+写寄存器地址+ACK+(器件地址+读标志位)+ACK+读数据+STOP
START信号：当SCL为高期间，SDA由高到低的跳变
STOP信号： 当SCL为高期间，SDA由低到高的跳变
有了I2C的通信协议，我们接下来就需要选取开发板的pin脚，去连接TEA5767HN芯片了。
由于板子上camera接口没有被占用，所以我们在原理图上找到camrea接口，即j27
我这里选取了CAM_HREF脚与CAM_PCLK脚分别作为I2C的SDA与SCL线，接下来我们需要到kernel的gpio的配置文件中找到这两个引脚的定义
{ EXYNOS4212_GPJ0(0), S3C_GPIO_SLP_INPUT, S3C_GPIO_PULL_DOWN}, //CAM_D6 by pngcui
{ EXYNOS4212_GPJ0(1), S3C_GPIO_SLP_INPUT, S3C_GPIO_PULL_DOWN}, //CAM_D7 by pngcui
{ EXYNOS4212_GPJ0(2), S3C_GPIO_SLP_INPUT, S3C_GPIO_PULL_DOWN}, //CAM_PCLK by pngcui
{ EXYNOS4212_GPJ0(3), S3C_GPIO_SLP_INPUT, S3C_GPIO_PULL_DOWN}, //CAM_D1 by pngcui
{ EXYNOS4212_GPJ0(4), S3C_GPIO_SLP_INPUT, S3C_GPIO_PULL_DOWN}, //CAM_D2 by pngcui
{ EXYNOS4212_GPJ0(5), S3C_GPIO_SLP_INPUT, S3C_GPIO_PULL_DOWN}, //CAM_D4 by pngcui
{ EXYNOS4212_GPJ0(6), S3C_GPIO_SLP_INPUT, S3C_GPIO_PULL_DOWN}, //CAM_D3 by pngcui
{ EXYNOS4212_GPJ0(7), S3C_GPIO_SLP_INPUT, S3C_GPIO_PULL_DOWN}, //CAM_VSYNC by pngcui
{ EXYNOS4212_GPJ1(0), S3C_GPIO_SLP_INPUT, S3C_GPIO_PULL_DOWN}, //I2C_SCL7 by pngcui
{ EXYNOS4212_GPJ1(1), S3C_GPIO_SLP_INPUT, S3C_GPIO_PULL_DOWN}, //CAM2M_RST by pngcui
{ EXYNOS4212_GPJ1(2), S3C_GPIO_SLP_INPUT, S3C_GPIO_PULL_DOWN}, //CAM_HREF by pngcui
{ EXYNOS4212_GPJ1(3), S3C_GPIO_SLP_OUT0, S3C_GPIO_PULL_NONE}, //I2C_SDA7 by pngcui
{ EXYNOS4212_GPJ1(4), S3C_GPIO_SLP_INPUT, S3C_GPIO_PULL_DOWN}, //NC-CAM2M_PWDN low=0v high=0.3v bu pngcui
这里需要注意的是，里面的注释与板子上的引脚是对应不起来的，所以最好还是事先写个测试程序，再使用万用表测试一下，引脚是否对应上了。
到这里，我们就可以使用gpio_set_value函数去控制I2C的两根线了，接下来，就是正式的驱动程序的编写了！！！
1.在平台文件中配置设备信息
参考：http://www.cnblogs.com/pngcui/p/4766504.html
2.注册驱动信息
1 struct platform_driver tea5767_driver = { 2 .probe = tea5767_probe, 3 .remove = tea5767_remove, 4 .shutdown = tea5767_shutdown, 5 .suspend = tea5767_suspend, 6 .resume = tea5767_resume, 7 .driver = { 8 .name = DRIVER_NAME, 9 .owner = THIS_MODULE, 10 } 11 }; 12 13 /* init the driver */ 14 static int __init tea5767_init(){ 15 16 int err; 17 18 printk("tea5767 init start...\\n"); 19 20 err = platform_driver_register(&tea5767_driver); 21 22 printk("state is %d\\n\\n",err); 23 24 return 0; 25 } 26 27 /* cleanup the driver */ 28 static void __exit tea5767_exit(){ 29 30 int i; 31 32 printk("tea5767 exit ..and free gpio\\n"); 33 gpio_free(SCL); 34 gpio_free(SDA); 35 36 platform_driver_unregister(&tea5767_driver); 37 } 38 39 MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL"); 40 MODULE_AUTHOR("PNGCUI"); 41 42 module_init(tea5767_init); 43 module_exit(tea5767_exit);
注：include/linux/init.h中说明了驱动函数的加载顺序，附详细说明链接：http://blog.csdn.net/maopig/article/details/7375933
3.当平台文件中的配置的name与驱动中的name匹配成功之后，会自动进入驱动程序的probe函数中
1 static int tea5767_probe(struct platform_device *pdv){ 2 int ret,i; 3 printk("tea5767_probe start..\\n"); 4 5 pll = default_pll; 6 7 8 for(i=0; i<GPIO_NUM; i++){ 9 10 ret = gpio_request(tea5767_gpios[i], "tea5767"); 11 if (ret < 0) { 12 printk("%s: request GPIO %d for tea5767 failed, ret = %d\\n", DEVICE_NAME,i, ret); 13 goto exit; 14 } 15 else{ 16 printk("%s: request GPIO %d for tea5767 success, ret = %d\\n", DEVICE_NAME,i, ret); 17 s3c_gpio_cfgpin(tea5767_gpios[i], S3C_GPIO_OUTPUT); 18 gpio_set_value(tea5767_gpios[i], 0); 19 //gpio_free(tea5767_gpios[i]); 20 } 21 22 } 23 24 //使能芯片 25 //mute=1&stby=1 26 write_data[0]=0xac; 27 write_data[1]=0x7a; 28 write_data[2]=0xd0; 29 write_data[3]=0x57; 30 write_data[4]=0x00; 31 32 tea5767_write(); 33 tea5767_read(); 34 35 //初始化芯片 36 //设置为mute=1&freq=87400&stby=0 37 write_data[0]=0xa9; 38 write_data[1]=0x9d; 39 write_data[2]=0xa0; 40 write_data[3]=0x17; 41 write_data[4]=0x00; 42 tea5767_write(); 43 tea5767_read(); 44 45 ret = misc_register(&tea5767_dev); 46 if(ret<0) 47 { 48 printk("tea5767:register device failed!\\n"); 49 goto exit; 50 } 51 52 return 0; 53 54 exit: 55 misc_deregister(&tea5767_dev); 56 return ret; 57 }
在这个函数中，可以进行一些初始化芯片的操作，使能芯片等，这里又需要查看芯片的datasheet中具体寄存器代表的含义了
写模式：
读模式：
这里我总结在这里：
/* *读入数据5byte -----------8---------------4------------------2-----------------1------------|----8----------------4---------------2--------------------1---- *1st byte：MUTE(静音=1) SM(自动搜索=1) PLL13 PLL12 -|- PLL11 PLL10 PLL9 PLL8 *2nd byte：PLL7 PLL6 PLL5 PLL4 -|— PLL3 PLL2 PLL1 PLL0 *3rd byte：SUD(SearchUp=1) SSL1(Search stop) SSL0(Search stop) HLSI(LO) -|- MS(单声道=1) MR(右声道静音=1) ML(左声道静音=1) SWP1(端口1为高=1) *4th byte：SWP2(端口2为高=1) STBY(待机=1) BL(US/Europe=0) XTAL(时钟频率) -|- SMUTE(soft mute) HCC(High Cut) SNC(立体音噪音消除1) SI(SWPORT1做ready flag 为1) *5th byte：PLLREF(时钟频率) DTC(de-emphasis time) - - -|- - - - - */ /* *读出数据5byte -----------8-----------------4------------------2-----------------1----------|----8----------------4---------------2-----------------1------ *1st byte：RF(发现电台=1) BLF(搜索到头=1) PLL13 PLL12 -|- PLL11 PLL10 PLL9 PLL8 *2nd byte：PLL7 PLL6 PLL5 PLL4 -|— PLL3 PLL2 PLL1 PLL0 *3rd byte：STEREO(立体声=1) IF6(中频计数结果) IF5(同前) IF4(同前) -|- IF3(同前) IF2(同前) IF1(同前) IF0(同前) *4th byte：LEV3(信号ADC) LEV2(同前) LEV1(同前) LEV0(同前) -|- CI3(芯片标记) CI2(同前) CI1(同前) 0 *5th byte：0 0 0 0 -|- 0 0 0 0 */
更具体的说明可以查找芯片的datasheet。
4.最后就可以使用ioctl接口进行具体功能的实现了
1 static int tea5767_ioctl( struct file *files, int cmd, int arg){ 2 int ret; 3 printk("Hello tea5767 and cmd is %d,arg is %d\\n",cmd,arg); 4 5 switch(cmd){ 6 7 //打开静音 8 case OPENMUTE: 9 openMute(); 10 break; 11 12 //关闭静音 13 case CLOSEMUTE: 14 closeMute(); 15 break; 16 17 //手动搜索 18 case Search: 19 search(arg); 20 break; 21 22 //自动搜索 23 case AutoSearch: 24 return auto_search(arg,1); 25 //break; 26 //获取信号强度 27 case ADC: 28 return getADC(); 29 30 //获取当前频道 31 case FREQ: 32 get_frequency(); 33 return Frequency_Read; 34 35 //设置频道 36 case SETFREQ: 37 return setFreq(arg); 38 //break; 39 40 //待机，静音模式 41 case SHUTDOWN: 42 setShutDown(); 43 break; 44 45 default: 46 printk("default--cmd=%d,arg=%d\\n",cmd,arg); 47 //test(cmd,arg); 48 //break; 49 return -1; 50 } 51 52 return 0; 53 }
5.附上完整的驱动测试程序
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 4 5 #include <sys/types.h> 6 #include <sys/stat.h> 7 #include <fcntl.h> 8 9 10 #define MAXC 10 11 12 main() 13 { 14 int fd; 15 char state[MAXC],cmd[MAXC]; 16 char drv[] = "/dev/tea5767"; 17 18 if((fd = open(drv, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY))<0) 19 printf("open %s failed\\n",drv); 20 else{ 21 while(1){ 22 23 printf("Input cmd state: "); 24 scanf("%s %s",cmd,state); 25 printf("Your Input :cmd = %d,state=%d\\n",atoi(cmd),atoi(state)); 26 if(atoi(state) < 0 || atoi(cmd) < 0) 27 break; 28 ioctl(fd,atoi(cmd),atoi(state)); 29 30 } 31 } 32 return 0; 33 }
驱动篇大致介绍到这，后续会进行优化，欢迎大家指出错误与不足指出，非常感谢~~
完整工程代码下载：
https://github.com/pngcui/FM-radio
以上是关于基于iTop4412的FM收音机系统设计的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
基于iTOP-4412开发板（精英版）的linux 4.14.2系统LED字符驱动程序设计
基于iTOP-4412开发板（精英版）的linux 4.14.2系统LED字符驱动程序设计
基于iTOP-4412开发板（精英版）的linux 4.14.2系统LED字符驱动程序设计