音频驱动

本文档介绍 RK3588 音频子系统（I2S + ALSA SoC）在 Linux 6.1 内核中的驱动配置、设备树绑定和用户态调试。

适用范围： RK3588 Linux 6.1 Debian 12 / Ubuntu 22.04 系统，C-3588LQ V1.0 + SHIMETAPI-M5-R2A V1.0 底板。

---

1. 概念基础

1.1 RK3588 音频架构

先认识几个后面反复出现的词。ALSA（Advanced Linux Sound Architecture）是 Linux 内核的音频框架，声卡、音量、播放录音都归它管；I2S 是一种专门传输数字音频的串行总线，CPU 里的 I2S 控制器就是音频数据的出入口；Codec（编解码器）是一颗外接芯片，负责数字音频与模拟声音之间的转换，耳机、喇叭、麦克风都得经过它。

RK3588 的音频方案由下面几部分组成：

• CPU 侧：I2S / TDM / PCM 控制器（多个实例）
• Codec 侧：外接音频编解码器芯片（如 ES8388、ES8323）
• 总线：I2C（控制 Codec 寄存器）+ I2S（音频数据）
• 接口：HDMI 也能输出音频

1.2 常见 Codec / 接口

Codec	接口	备注
ES8388	I2S + I2C	通用，低功耗
ES8326	I2S + I2C	替代 ES8388
HDMI	内置 codec	HDMI 输出音频

1.3 控制器基地址

控制器	基地址
I2S0	0xfe4b0000
I2S1	0xfe510000
I2S2	0xfe520000

I2S 控制器自己不会发声，它通常经 ASoC（ALSA System on Chip，ALSA 面向嵌入式 SoC 的扩展）与 Codec 绑定，最终在系统里呈现为一张完整的声卡。

---

2. 准备工作

2.1 硬件清单

组件	型号/规格	数量	备注
主控板	C-3588LQ 核心板 + SHIMETAPI-M5-R2A 底板	1
调试串口线	USB 转 TTL（3.3V）	1	波特率 1500000
音频 Codec	ES8388 / ES8326 / HDMI	1	I2C + I2S 接口
扬声器/耳机	8 Ω 0.5 W 小喇叭 / 3.5 mm 耳机	1	用于音频输出测试
麦克风（可选）	驻极体麦克风	1	用于录制测试

2.2 引脚连接示例（ES8388）

如果需要自己接转接板或飞线，可按下表把 Codec 的信号接到主控引脚上：

主控板引脚	Codec 引脚	功能说明
I2S1_SCK	SCLK	I2S 时钟
I2S1_LRCK	WS	I2S 字选择
I2S1_SDO	DSDOUT	I2S 数据输出
I2S1_SDI	DSDIN	I2S 数据输入
I2C1_SDA	SDA	I2C 数据（配置 Codec）
I2C1_SCL	SCL	I2C 时钟
3.3V	VCC	Codec 电源
GND	GND	共地

---

3. 软件准备

3.1 内核配置

要让内核认识这块声卡，先确认下面这些配置已打开（以 ES8388 为例，具体以底板 Codec 选型为准）：

CONFIG_SND=y
CONFIG_SND_SOC=y
CONFIG_SND_SOC_ROCKCHIP=y
CONFIG_SND_SOC_ROCKCHIP_I2S=y
CONFIG_SND_SOC_ES8388=y           /* 具体以底板 Codec 选型为准 */
CONFIG_SND_SOC_HDMI_CODEC=y
CONFIG_SND_PCM=y
CONFIG_OF=y

3.2 设备树（ASoC）

设备树里需要三样东西：i2s1 控制器节点、Codec 节点，再加一个 sound 声卡节点把两者绑在一起。dai-link（数字音频接口链路）描述的就是「哪个 I2S 接哪个 Codec」这条通路：

i2s1: i2s@fe510000 {
    compatible = "rockchip,rk3588-i2s", "rockchip,rk3066-i2s";
    reg = <0x0 0xfe510000 0x0 0x1000>;
    interrupts = <GIC_SPI 147 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    clocks = <&cru MCLK_I2S1>, <&cru HCLK_I2S1>;
    clock-names = "mclk", "hclk";
    dmas = <&dmac1 4>, <&dmac1 5>;
    dma-names = "tx", "rx";
    rockchip,grf = <&sys_grf>;
    #sound-dai-cells = <0>;
    status = "okay";
};

/* ASoC 声音节点：把 I2S 和 Codec 绑在一起 */
sound: sound {
    compatible = "simple-audio-card";
    simple-audio-card,name = "rockchip-es8388";
    simple-audio-card,dai-link@0 {
        format = "i2s";
        cpu {
            sound-dai = <&i2s1>;
        };
        codec {
            sound-dai = <&es8388>;
        };
    };
};

es8388: es8388@10 {
    compatible = "everest,es8388";
    reg = <0x10>;   /* I2C 地址 0x10 */
    clocks = <&cru MCLK_I2S1>;
    clock-names = "mclk";
    pinctrl-0 = <&spk_ctl &hp_ctl>;
    pinctrl-names = "default";
    spk-ctl-gpio = <&gpio1 RK_PA2 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    hp-ctl-gpio = <&gpio1 RK_PA3 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
    status = "okay";
};

---

4. 设备端音频

下面的命令都在板子的串口终端里执行，目的是确认声卡已就位、播放录音链路能跑通。

4.1 查看 ALSA 声卡

cat /proc/asound/cards

实机输出：

 0 [rockchipes8388 ]: rockchip-es8388 - rockchip-es8388
                     rockchip-es8388
 1 [rockchiphdmi1  ]: rockchip-hdmi1 - rockchip-hdmi1
                     rockchip-hdmi1

这台板子识别出 2 张声卡：

• Card 0：ES8388 Codec（3.5mm 耳机或板载喇叭走此）
• Card 1：HDMI 音频（HDMI 输出设备）

4.2 播放 / 录音

# 列出播放设备
aplay -l

实机输出：

**** List of PLAYBACK Hardware Devices ****
card 0: rockchipes8388 [rockchip-es8388], device 0: dailink-multicodecs ES8323 HiFi-0
card 1: rockchiphdmi1 [rockchip-hdmi1], device 0: rockchip-hdmi1 i2s-hifi-0

# 列出录音设备
arecord -l

实机输出：

**** List of CAPTURE Hardware Devices ****
card 0: rockchipes8388 [rockchip-es8388], device 0: dailink-multicodecs ES8323 HiFi-0

这台板子只有 ES8388 支持录音，HDMI 仅播放。

4.3 播放/录制

# 播放 wav
aplay /usr/share/sounds/alsa/Front_Center.wav

# 录音 5 秒 S16_LE 44.1kHz 立体声
arecord -f S16_LE -r 44100 -c 2 -d 5 /tmp/record.wav

播放能听到声音、录出来的文件能用 aplay /tmp/record.wav 回放出声音，就说明整条链路都通了。

4.4 音量与控制

没声音时先别急着查驱动，多半是音量或静音的问题：

# 列出可用控件
amixer scontents

# 设置主音量 80%
amixer set 'Master' 80%

# 解除静音
amixer set 'Master' unmute

4.5 speaker-test 自检

apt install -y alsa-utils
speaker-test -c 2 -t wav -l 1

正常时应能听到左右声道交替响起的测试音。

---

5. 高级：ALSA SoC 配置（PC 端）

[电脑端] 编辑板级 .dts，确保 ASoC sound 节点绑定正确的 I2S 和 Codec：

&i2s1 {
    status = "okay";
    pinctrl-0 = <&i2s1_lrck &i2s1_sclk &i2s1_sdi &i2s1_sdo>;
    pinctrl-names = "default";
};

&es8388 {
    status = "okay";
};

电脑端 重新编译烧录：

./build.sh kernel
./mkfirmware.sh

烧录重启后，回到板子上再执行一次 4.1 的 cat /proc/asound/cards，能看到声卡就说明配置生效了。

---

6. 代码解读

6.1 内核驱动注册

I2S 控制器驱动是一个标准的 platform driver，内核靠 compatible 字符串把它和设备树节点对应起来：

// sound/soc/rockchip/rockchip_i2s.c（简化）

static struct platform_driver rockchip_i2s_driver = {
    .probe  = rockchip_i2s_probe,
    .remove = rockchip_i2s_remove,
    .driver = {
        .name = "rockchip-i2s",
        .of_match_table = rockchip_i2s_match,
    },
};

static const struct of_device_id rockchip_i2s_match[] = {
    { .compatible = "rockchip,rk3588-i2s" },
    { /* sentinel */ }
};

6.2 ALSA 调用链

从敲下 aplay 到喇叭出声，中间经过这几层：

用户空间: aplay Front_Center.wav
  → snd_pcm_open()              /* ALSA lib */
  → snd_pcm_hw_params()
  → snd_pcm_start()
    → rockchip_i2s_trigger()    /* ASoC I2S driver */
      → 启动 DMA 传输
        → 数据写入 I2S FIFO → 通过 I2S 总线 → Codec

---

7. 故障排除

7.1 声卡未识别

dmesg | grep -i snd
cat /proc/device-tree/soc/i2s@fe510000/status    # 应 "okay"

如果查不到声卡，常见原因是设备树没使能、Codec 驱动模块未加载，或 I2C 通信失败，可以按这个顺序排查。

7.2 无声

amixer scontents     # 看控件
amixer set 'Master' unmute
amixer set 'Master' 80%
speaker-test -c 2

另外，输出端没选对也会无声，可以用 aplay -D plughw:0,0 ... 强制选择 Card 0。

7.3 杂音 / 卡顿

cat /sys/kernel/debug/clk/clk_mclk_i2s/clk_rate    # 检查 MCLK

常见原因：MCLK 频率不匹配（应为 44.1 kHz 的 256 / 384 / 512 倍）、DMA buffer 配置不当、I2C 配置 Codec 寄存器出错。

---

相关文档

• ch01 GPIO 驱动与控制
• ch02 I2C 驱动开发
• system-development/ch03 设备树详解与实践
• hardware-reference/ch01 核心板参数