1200字范文 > linux 混音处理 arm alsa移植到arm linux嵌入式系统中

linux 混音处理 arm alsa移植到arm linux嵌入式系统中

时间：2023-09-01 15:39:46

1 alsa-lib的移植

1.1 软件包下载

alsa-lib库：进入网站http://www.alsa-/选择下载，在这里下载的是alsa-lib-1.0.22.tar.bz2假设该软件包存放在目录/home/alsa中

1.2 安装alsa-lib

安装路径在本例中，安装路径为/usr/local/custom_install_arm/alsa_lib，因此如果没有该路径中的某些目录，需要创建这些目录。

编译安装alsa-lib执行如下操作

#cd /home/alsa/

#tar -jxv -f alsa-lib-1.0.22.tar.bz2

#cd /home/alsa/alsa-lib-1.0.22

#./configure --host=arm-linux CC=arm-linux-gcc --enable-static --enable-shared --disable-Python

--prefix=/usr/local/custom_install_arm/alsa_lib

//=========================================================

//---------------------------------------------------------------------------------------------------

说明：

(1) 如果需要自定义include/config.h中ALSA_CONFIG_DIR的值，可通过参数--with-configdir指定，即alsa.conf文件安装路径，默认值是--prefix指定的路径值/share/alsa/

(1) 如果需要自定义include/config.h中ALSA_PLUGIN_DIR的值，可通过参数--with-plugindir指定，即smixer的安装路径，默认值是--prefix指定的路径值/lib/alsa-lib/

//---------------------------------------------------------------------------------------------------

//=========================================================

#make

#make install

该步骤执行完成之后，alsa-lib的相关文件就会安装到pc机中configure步骤先关参数指定的路径中。

1.3 移植alsa-lib

alsa-lib编译安装完成之后，进行如下操作

(1) 将参数--prefix指定的路径值/lib下的动态库文件移植到arm linux系统的文件系统的/usr/lib/目录中

(2) 将--with-configdir指定的目录的所有内容(主要是alsa.conf)移植到arm linux系统的文件系统中的相同的目录路径中

(3) 其它内容可以移植，也快以不移植，但是如果移植，那么它们在arm linux系统中的目录路径必须和其在pc机上的安装路径相同

2 alsa-utils的移植

2.1 软件包下载

alsa-utils工具包：进入网站http://www.alsa-/选择下载，在这里下载的是alsa-utils-1.0.22.tar.bz2

2.2 安装alsa-utils

安装路径

编译安装执行如下操作：

#cd /home/alsa/

#tar -jxv -f alsa-utils-1.0.22.tar.bz2

#cd /home/alsa/alsa-utils-1.0.22/

如果pkgconfig不是默认路径(alsa-lib安装路径/lib/)，则可执行如下操作重新指定：

#PKG_CONFIG_PATH="/usr/local/custom_install_arm/alsa_lib/lib/pkgconfig"

继续执行如下操作

#./configure --host=arm-linux CC=arm-linux-gcc --disable-alsamixer --disable-xmlto CPPFLAGS=-I/usr/local/custom_install_arm/alsa_lib/include LDFLAGS=-L/usr/local/custom_install_arm/alsa_lib/lib --with-alsa-prefix=/usr/local/custom_install_arm/alsa_lib/lib

--with-alsa-inc-prefix=/usr/local/custom_install_arm/alsa_lib/include --prefix=/usr/local/custom_install_arm/alsa_utils

#make

#make install

该步骤完成之后，alsa-utils的相关文件就会安装到pc机中configure步骤先关参数指定的路径中。

2.3 移植alsa-utils

alsa-utils编译安装完成之后，进行如下操作

(1) 将参数--prefix指定的路径值/bin/目录中的文件移植到arm linux系统中的/usr/bin或其它目录中，如果移植到其它目录中，则需要将该目录添加到环境变量PATH指的执行路径中

(2) 将参数--prefix指定的路径值/sbin/目录中的文件移植到arm linux系统中的/usr/bin或其它目录中，如果移植到其它目录中，则需要将该目录添加到环境变量PATH指的执行路径中

(3) 参数--prefix指定的路径值/share/目录中的内容可以移植也可以不移植，如果移植，则移植到arm linux系统中的目录路径和其在pc中的安装路径相同

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-/

主要跟编程相关是

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/sndtotal 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:2145:(snd_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.

编译 make

安装 make install

下载

http://www.alsa-/main/index.php/Download

交叉编译 alsa-lib

./configure --host=arm-none-linux-gnueabi --prefix=/usr/share/arm-alsa

make & make install

交叉编译 alsa-utils

./configure --host=arm-none-linux-gnueabi --with-alsa-inc-prefix=/usr/share/arm-alsa/include -- with-alsa-prefix=/usr/share/arm-alsa/lib --without-alsamixer // avoid the ncurses lib

without 要改成disable

make

Copy lib to target board

cp -avr /usr/share/arm-alsa {$rootfs}/usr/share/arm-alsa

环境变量

export ALSA_CONFIG_PATH=/usr/share/arm-alsa/share/alsa/alsa.conf

未添加环境变量前出现的错误：

~ # ./aplay

ALSA lib conf.c:2827:(snd_config_hook_load) cannot access file /usr/share/arm-alsa/share/alsa/cards/aliases.conf

ALSA lib pcm.c:1959:(snd_pcm_open_conf) Invalid type for PCM default definition (id: default, value: cards.pcm.default)

aplay: main:533: audio open error: Invalid argument

~ # ./aplay

ALSA lib pcm.c:2090:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM default

aplay: main:533: audio open error: No such file or directory

MIPS：

alsa-lib-1.0.24.1配置编译

CC=/opt/buildroot-gcc342/bin/mipsel-linux-gcc ./configure --host=mipsel-linux --prefix=/opt/mips/alsa_lib/ --enable-shared --disable-Python

alsa-utils-1.0.24.2配置编译

CC=/opt/buildroot-gcc342/bin/mipsel-linux-gcc ./configure --prefix=/opt/mips/alsa_utils/ --host=mips --with-alsa-prefix=/opt/mips/alsa_lib/lib_1.0.24.1/lib/ --with-alsa-inc-prefix=/opt/mips/alsa_lib/lib_1.0.24.1/include/

CC=/opt/buildroot-gcc342/bin/mipsel-linux-gcc ./configure --host=mipsel-linux --prefix=/home/armmlinux/zdfwork/project/audio/alsa/output/mips-linux/ --enable-shared --disable-python --with--configdir=/lib/

交叉编译其他程序：Add included file in program:#include~# arm-none-linux-gnueabi-gcc -lasound -L/usr/share/arm-alsa/lib/ -I/usr/share/arm-alsa/include/ -o test my_test.c

一、PC端使用alsa

1)PC上使用alsa时，正常的安装alsa-lib和alsa-util即可，alsa-lib提供alsa音频程序运行所需要的库，alsa-util主要生成可执行程序，在程序运行时，在link里添加-lasound即可使用

2)PC端使用alsa编程，具体过程可以参考网上的链接，基本都是一样的

二、将alsa移植到arm时的步骤

1.alsa交叉编译

>下载alsa-lib和alsa-util

>切换到alsa-lib目录下，执行

./configure --host=arm-linux-gnueabihf --prefix=/usr/local/share/arm-alsa --enable-shared --disable-python --with-configdir=/usr/local/share/alsa --with-plugindir=/usr/local/lib/alsa_lib CC=arm-linux-gnueabihf-gcc CXX=arm-linux-gnueabihf-g++ LD=arm-linux-gnueabihf-ld

解释：1)一般在makefile时，部分程序会首先执行配置文件进行配置，然后再生成makefile文件，注意不同工程的配置方案并不相同，这些命令不一定在其他配置文件中也能使用

2)--host：为使用的交叉编译工具名，直接使用arm-linux也可以，根据PC上安装的交叉编译工具来决定；

3)--prefix：即make install时程序安装的目录，可以根据自己的情况进行修改，不用拘泥

4)--enable：开启功能 --disable：关闭功能

5)--with-configdir：alsa配置文件所在目录，本目录要定好位置，交叉编译过后，移植到板子上时要和PC上路径一致。默认alsa配置文件会在安装目录里，不过根据经验，最好提出来，因为没有提出来的时候会报错

6)--with-plugindir：alsa_lib所在目录，目前意义不明，可以自由定位，也可以默认安装

7)CC，CXX，LD：我多带带加的，即配置生成的makefile文件中的编译工具为这几项

>切换到alsa-util目录下，执行

./configure --host=arm-linux-gnueabihf --prefix=/usr/local/share/arm-alsa CFLAGS="-I/usr/local/share/arm-alsa/include" LDFLAGS="-L/usr/local/share/arm-alsa/lib -lasound" --disable-alsamixer --disable-xmlto --with-alsa-inc-prefix=/usr/local/share/arm-alsa/include

--with-alsa-prefix=/usr/local/share/arm-alsa/lib CC=arm-linux-gnueabihf-gcc CXX=arm-linux-gnueabihf-g++ LD=arm-linux-gnueabihf-ld

解释：1)注意其中几个特殊的命令就行，不过不能少

>1)移植，将/usr/local/share目录下的alsa，arm-alsa拷贝到开发板的/usr/local/share目录下，将/usr/local/lib目录下的alsa_lib拷贝到开发板上/usr/local/lib目录下

2)将arm-alsa/lib目录下的文件拷贝到/lib目录下，sudo cp -rfa /usr/local/share/arm-alsa/lib /lib

3)将arm-alsa/bin目录下的文件拷贝到/sbin目录下，sudo cp -rfa /usr/local/share/arm-alsa/bin /sbin

4)将arm-alsa/sbin目录下的文件拷贝到/sbin目录下，sudo cp -rfa /usr/local/share/arm-alsa/bin /sbin

5)添加环境变量，执行 sudo vi /etc/profile，在结尾添加export ALSA_CONFIG_PATH=/usr/local/share/alsa/alsa.conf，然后执行source /etc/profile

解释：1)移植时一定要和PC上目录对应

2)只需要库的话，alsa-util理论上不需要安装，也不用拷贝bin和sbin

3)PC上使用eclipse的远程登录直接拷贝到板子上可能存在可执行文件不能执行的问题，所以要对bin，sbin目录下的可执行文件赋权限，执行sudo chomd 777

4)cp命令中的-rfa是组合命令，r是可以循环层次拷贝文件夹，f是强制覆盖

5)环境变量的添加方法有多种，这里使用的是一种，还可以在/etc/bash.bash.rc等目录中添加，具体的运行机制略有不同，但都可以成功，具体可以网上查阅

>如果开发板上有正常的声卡配置，有3.5mm声音输入，以上步骤完成后就可以了，程序应该能正常运行，可以执行aplay和arecord等命令来测试

2.使用USB麦克风时

>USB麦克接入后

1)执行cat /proc/asound/cards，会输出接入声卡的信息，有默认系统的设备和自己的USB设备，对应有设备号

2)执行ls /dev/snd，会输出当前的设备，其中USB设备对应的为controlC1，pcmC1D0p(与之类似)，其中C1b表示card 1，D0表示driver 1

>执行sudo ~/.asoundrc，在其中添加

pcm.!default {

type hw

card 1

device 0

}

ctl.!default {

type hw

card 1

device 0

}

解释：1).asoundrc这个文件可能不存在，创建一个即可，因为程序在调用alsa时，会进入alsa.conf这个配置文件，这个配置文件会默认搜索到~/.asoundrc

2)card 1和driver 0要根据具体的编号来定

3)ls /dev/snd目录下可能会没有设备，这个时候需要参考网上的建议，使用链接命令或者直接将设备拷贝到这个目录下

>重启操作系统，然后即可运行，可能程序在运行时需要使用管理员权限，不然会报错

3.待解决问题

到上述步骤为止，已经能够录音，不过还是有点问题，声音比较嘈杂，还有是单声道录音，这些可以通过amixer命令来解决，具体的可以网上查找，非常多参考资料

三、出错记录

1)情况1

ALSA lib confmisc.c:768:(parse_card) cannot find card '0'

ALSA lib conf.c:4241:(_snd_config_evaluate) function snd_func_card_driver returned error: No such file or directory

ALSA lib confmisc.c:392:(snd_func_concat) error evaluating strings

ALSA lib conf.c:4241:(_snd_config_evaluate) function snd_func_concat returned error: No such file or directory

ALSA lib confmisc.c:1251:(snd_func_refer) error evaluating name

ALSA lib conf.c:4241:(_snd_config_evaluate) function snd_func_refer returned error: No such file or directory

ALSA lib conf.c:4720:(snd_config_expand) Evaluate error: No such file or directory

ALSA lib pcm.c:2217:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM default

error opening PCM device: No such file or directory

出错原因：①交叉编译后拷贝配置文件时没有按照对应目录

②没有添加环境变量，或者添加环境变量后没有执行更新命令，/etc/profile对应的更新命令为source /etc/profile

③没有找到声卡，如果使用USB声卡时，默认没有加载成功

2)情况2

ALSA lib conf.c:3501:(snd_config_hook_load) cannot stat file/directory /usr/local/share/alsa/cards/aliases.confALSA lib conf.c:3501:(snd_config_hook_load) cannot stat file/directory /usr/local/share/alsa/cards/aliases.conf

ALSA lib pcm.c:2217:(snd_pcm_open_noupdate) Unknown PCM cards.pcm.default

error opening PCM device: No such file or directory

出错原因：①重新交叉编译，将alsa的配置文件多带带放到一个位置，不要使用默认位置

3)情况3

ALSA lib pcm_hw_c(_snd_pcm_hw_open)invalid value for card

error opening PCM device: No such file or directory

出错原因：①.asoundrc中声卡的修改绑定有错误，需要重新按照正确的方式配置

4)情况4

error opening PCM device: No such file or directory

出错原因：程序可能需要管理员权限才能执行，将系统改为管理员权限运行或者执行sudo命令运行

5)情况5

PC下出错的原因一般只有两种，一种是没有安装好alsa，一种是在编译的时候没有添加链接库-lasound