[RaspberryPi] I2S audio

之前在樹莓派3上順利用Android Things調(diào)通了I2S Audio輸出跟匆，享受于高信噪比的音樂之余罩抗，不禁想起來了我那能聽瞎耳朵的樹莓派2還被我流放在遍布破爛零件的荒蠻之地。其實(shí)樹莓派2應(yīng)該還能再搶救一下吧？這次我們就在搗鼓安裝Raspbian的樹莓派2B+

非戰(zhàn)斗人員立即撤離

經(jīng)過了3天不懈努力地踩坑，我終于成功了！

0. 硬軟件環(huán)境

硬件平臺(tái)：
樹莓派2B+
操作系統(tǒng)：
Raspbian stretch with desktop
version: September 2017
release date: 2017.09.07
kernel version: 4.9
debian version: stretch
I2S方案：
PCM5102A

我自己是基于上面的環(huán)境來嘗試的跌榔，所以本文里提及的方法也基于此，如果你使用其他的硬軟件或其他的版本捶障，本文介紹的方法不保證能成功僧须。

1. 確認(rèn)I2S解碼芯片

Raspbian內(nèi)置了很多硬件支持，但對于I2S DAC/ADC的支持貌似也不會(huì)太多项炼，所以大家購買I2S解碼器時(shí)盡量購買主流一點(diǎn)的方案担平。Raspbian的支持的硬件可以在/boot/overlays/README里查閱，在[RaspberryPI] Raspbian內(nèi)建硬件驅(qū)動(dòng)中也會(huì)詳細(xì)介紹Raspbian現(xiàn)在支持的硬件锭部。

現(xiàn)在我大概確認(rèn)了一下暂论，至少能夠支持的I2S DAC有PCM5102, PCM512x, WM8731, WM8741這幾個(gè)系列。

2. 連接硬件

樹莓派2/3的GPIO口的排布是一樣的拌禾，可以相互兼容取胎，見下圖：

樹莓派2/3的GPIO

I2S音頻總線的詳細(xì)說明可以參閱[Android Things] I2S

I2S音頻總線要連接的線有下面幾條：

BCLK - Pin12，位時(shí)鐘(Bit Clock)湃窍，由I2S Master Device(I2S主設(shè)備)產(chǎn)生闻蛀，也稱為SCLK，對應(yīng)數(shù)字音頻的每一位數(shù)據(jù)您市，SCLK都有1個(gè)脈沖觉痛，BCLK的頻率 = 2 × 采樣頻率 × 采樣位數(shù)
LRCLK - Pin35，左右聲道選擇時(shí)鐘茵休，LRCK的頻率等于采樣頻率薪棒，它輸出低電平時(shí)手蝎，SDOUT和SDIN的數(shù)據(jù)都為左聲道數(shù)據(jù)，它輸出高電平時(shí)盗尸，SDIN和SDIN的數(shù)據(jù)都為右聲道數(shù)據(jù)柑船，也稱為FS(Frame Select)或WS(Word Select)
SDIN - Pin38帽撑，為PCM數(shù)據(jù)輸入泼各，外部從設(shè)備的PCM信號輸入到主設(shè)備上錄制或處理等
SDOUT - Pin40，為PCM數(shù)據(jù)輸出亏拉，把主設(shè)備的音頻信號輸出到外部從設(shè)備去播放或錄制等
GND - Pin6/9/14/20/25/30/34/39扣蜻，公共接地，為主從設(shè)備提供低電平參考及塘，隨便接哪一個(gè)都行

3. 配置Raspbian

1. 禁用板載音頻輸出（3.5mm耳機(jī)輸出）

打開/boot/config.txt
```
sudo nano /boot/config.txt
```
找到dtparam=audio=on莽使，并修改為
```
dtparam=audio=off
```
保存修改后退出：Ctrl + o -> <enter> -> Ctrl + x

2. 加載PCM5102A設(shè)備驅(qū)動(dòng)

打開/boot/config.txt
```
sudo nano /boot/config.txt
```
在末尾添加一行
```
dtoverlay=hifiberry-dac
```
（其他音頻設(shè)備請查閱添加對應(yīng)的驅(qū)動(dòng), PCM512x系列的DAC可以加載dtoverlay=hifiberry-dacplus）
保存修改后退出：Ctrl + o -> <enter> -> Ctrl + x

3. 掛載I2S DAC設(shè)備到ALSA

打開/boot/config.txt
```
sudo nano /boot/config.txt
```
在末尾添加一行
```
dtoverlay=i2s-mmap
```
保存修改后退出：Ctrl + o -> <enter> -> Ctrl + x
打開/etc/asound.conf
```
sudo nano /etc/asound.conf
```

添加下面配置

pcm.i2s_dac {
    type hw
    card 0
}
pcm.!default {
    type plug
    slave.pcm "dmixer"
}
pcm.dmixer {
    type dmix
    ipc_key 1024
    slave {
        pcm "i2s_dac"
        channels 2
    }
}
ctl.dmixer {
   type hw
   card 0
}

保存修改后退出：Ctrl + o -> <enter> -> Ctrl + x

4. 重啟Raspbian

直接在菜單中選擇重啟也可以，在命令行中重啟也可以

sodo reboot

重啟后你就可以通過I2S DAC來播放音頻了

4. 問題點(diǎn)

目前這樣配置后笙僚，還不能通過系統(tǒng)的音量調(diào)節(jié)來調(diào)整I2S DAC輸出的音量芳肌。系統(tǒng)會(huì)提示No ALSA audio devices were detected.，后續(xù)我找到解決方法后再繼續(xù)更新到本文了肋层。

最后編輯于：2017.12.01 17:43:26

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