嵌入式linux下如何通过IIS接口驱动实现录制pcm音频

在嵌入式 Linux 下，通常使用 ALSA（Advanced Linux Sound Architecture）而不是 IIS（Internet Information Services，它主要用于 Windows 上的 Web 服务，这里你可能想说的是 I2S，Inter - Integrated Sound，一种音频串行接口标准）接口来驱动实现录制 PCM 音频。以下是详细的步骤和示例代码：

1. 确保硬件和内核支持

• 硬件连接：确保你的嵌入式设备的 I2S 接口正确连接到音频编解码器芯片，并且硬件电路正常工作。
• 内核配置：检查 Linux 内核是否已经正确配置了 ALSA 和 I2S 相关的驱动模块。可以通过 make menuconfig 进入内核配置界面，确保以下选项被选中：
  • CONFIG_SND：通用音频支持
  • CONFIG_SND_XXX：根据具体的音频编解码器芯片选择相应的驱动模块

2. 安装 ALSA 开发库

在嵌入式设备上安装 ALSA 开发库，以便在编写代码时可以使用 ALSA 提供的 API。对于基于 Debian 或 Ubuntu 的系统，可以使用以下命令安装：

sudo apt-get install libasound2-dev

3. 编写录制 PCM 音频的代码

以下是一个简单的 C 语言示例代码，用于通过 ALSA 接口从 I2S 设备录制 PCM 音频：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <alsa/asoundlib.h>

#define RECORD_TIME 5  // 录制时间（秒）
#define SAMPLE_RATE 44100  // 采样率
#define CHANNELS 2  // 声道数
#define FRAME_SIZE 2  // 每个样本的字节数

int main() {
    snd_pcm_t *handle;
    snd_pcm_hw_params_t *params;
    unsigned int val;
    int dir;
    snd_pcm_uframes_t frames;
    char *buffer;
    int size;
    FILE *file;

    // 打开 PCM 设备进行录制
    if (snd_pcm_open(&handle, "default", SND_PCM_STREAM_CAPTURE, 0) < 0) {
        fprintf(stderr, "无法打开 PCM 设备\n");
        return 1;
    }

    // 分配硬件参数对象
    snd_pcm_hw_params_alloca(&params);

    // 填充参数对象
    if (snd_pcm_hw_params_any(handle, params) < 0) {
        fprintf(stderr, "无法初始化硬件参数对象\n");
        return 1;
    }

    // 设置参数
    if (snd_pcm_hw_params_set_access(handle, params, SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED) < 0) {
        fprintf(stderr, "无法设置访问类型\n");
        return 1;
    }

    if (snd_pcm_hw_params_set_format(handle, params, SND_PCM_FORMAT_S16_LE) < 0) {
        fprintf(stderr, "无法设置样本格式\n");
        return 1;
    }

    val = SAMPLE_RATE;
    if (snd_pcm_hw_params_set_rate_near(handle, params, &val, &dir) < 0) {
        fprintf(stderr, "无法设置采样率\n");
        return 1;
    }

    if (snd_pcm_hw_params_set_channels(handle, params, CHANNELS) < 0) {
        fprintf(stderr, "无法设置声道数\n");
        return 1;
    }

    // 将参数应用到 PCM 设备
    if (snd_pcm_hw_params(handle, params) < 0) {
        fprintf(stderr, "无法设置硬件参数\n");
        return 1;
    }

    // 查看实际使用的参数
    snd_pcm_hw_params_get_rate(params, &val, &dir);
    printf("实际采样率: %u Hz\n", val);
    snd_pcm_hw_params_get_channels(params, &val);
    printf("实际声道数: %u\n", val);

    // 分配缓冲区
    frames = 32;
    size = frames * CHANNELS * FRAME_SIZE;
    buffer = (char *)malloc(size);

    // 打开文件以写入 PCM 数据
    file = fopen("recorded.pcm", "wb");
    if (file == NULL) {
        fprintf(stderr, "无法打开文件\n");
        return 1;
    }

    // 开始录制
    for (int i = 0; i < RECORD_TIME * SAMPLE_RATE / frames; i++) {
        if (snd_pcm_readi(handle, buffer, frames)!= frames) {
            fprintf(stderr, "读取音频数据时出错\n");
            break;
        }
        fwrite(buffer, 1, size, file);
    }

    // 关闭文件和 PCM 设备
    fclose(file);
    snd_pcm_drain(handle);
    snd_pcm_close(handle);
    free(buffer);

    return 0;
}

4. 编译和运行代码

使用以下命令编译代码：

gcc -o record_audio record_audio.c -lasound

运行编译后的可执行文件：

./record_audio

5. 验证录制结果

录制完成后，会生成一个名为 recorded.pcm 的文件，你可以使用音频播放器或音频处理工具来验证录制的音频数据。

通过以上步骤，你可以在嵌入式 Linux 下通过 I2S 接口驱动实现录制 PCM 音频