ALSA子系统（十七）------支持Type-C耳机驱动

你好！这里是风筝的博客，

欢迎和我一起交流。

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之前讲解了耳机驱动：
ALSA子系统（十六）------虚拟耳机驱动
Android音频子系统（四）------耳机拔插流程

那么必然少不了现在市场上较多的Type-C耳机。

常见的TYPE-C耳机有两种：

• 一种是通过TYPE-C转3.5mm的转接线接3.5mm耳机，这种本质就是模拟耳机，信号还是通过HPOUT。
• 一种是真正的TYPE-C耳机，一体式的，本质是数字耳机，耳机内部有DAC将数字信号转换为模拟信号（有的TYPE-C耳机也是一体式的，无需转接头，但是它是伪造的TYPE-C耳机，里面并没有DAC解码芯片，相当于里面封装了一个TYPE-C转3.5mm+模拟耳机）。

一、通过3.5mm的转接线的TYPE-C模拟耳机

单纯要HPOUT转USB（TYPE-C）还是比较简单的，加一个转换芯片就行，我们看下硬件实现：

其中USB0-DP-USBC和USB0-DM-USBC接到TYPE-C座子。
这样只要按照真值表，拉高EN和拉低SEL，通路为：
APB <-> DAC/ADC <-> HPOUTL/R <-> USB0-DP/M-USBC <-> TYPE-C接口
这样插入typec耳机，播音走HPOUT的话，耳机就能听到声音了，所以，理论上，无需任何TYPE-C芯片驱动，配置IO拉高EN，拉低SEL，即可使用TYPE-C模拟耳机进行播音，啥驱动都不用写，非常简单~

但是！！！！

我们如何探知typec耳机的插入和拔出呢？
所以实际上，我们会使用一个TYPE-C控制芯片，用来检测TYPE-C耳机何时插入，用来识别是什么设备插入。
这里我们用的是wusb3801 typec 控制芯片。

电路还是比较简单的，驱动代码在GitHub上可以搜得到，搜索wusb3801即可，这里我就不贴代码了。
插入耳机会触发INT中断，代码里面会判断插入的是啥耳机，进而控制USB/AUDIO SWITCH芯片的EN和SEL脚进行功能选择。

二、一体式TYPE-C数字耳机

对于真正的TYPE-C耳机，实际上是数字耳机，走的是USB声卡，选择的是USB通路。（需要确认内核中 CONFIG_SND_USB_AUDIO 是打开的）
插入TYPE-C耳机之后，通过wusb3801芯片的USB-ID脚，USB会切换成Host模式，此时插入TYPE-C的话会被注册成一个USB声卡。
这里我插入华为TYPE-C耳机之后，就会发现多了一个声卡：

console:/ # cat /proc/asound/cards
0 [HEADSET ]: USB-Audio - HUAWEI USB-C HEADSET
bestechnic HUAWEI USB-C HEADSET at usb-sunxi-ohci-1, full speed

然后往这个华为耳机声卡写数据，就可以在耳机听到声音~

最后实验的是时候还发现个问题！
理论上Type-C接口没有正反面之分的，两面都一样，但是实际上使用Type-C耳机发现，正插（A面）Type-C耳机，没问题，翻个面过来反插（B面）Type-C耳机，就会出现左右声道数据串扰的问题！

这个主要是因为加了MIC/GND SWTICH芯片造成的。

SBU1、SBU2分别接到了Type-C座子的SBU1、SBU2。

默认情况下SEL是低电平，此时HPOUTFB接到了SBU1，HS_MIC接到了SBU2。
正（A面）插时，SBU1对应Type-C的SBU1，SBU2对应Type-C的SBU2，这是没问题的。
反（B面）插时，就会导致SBU1对应Type-C的SBU2，SBU2对应Type-C的SBU1，所以出现了耳机左右声道串扰问题。

所以，理论上，反（B面）插时，我们要拉高MIC/GND SWTICH芯片的SEL脚，这样才对。

那么我们如何判断是正插还是反插呢？
靠mic！

这篇博客写的挺好的：Android 4.x下基于wm8994的mic检测

先看看带mic的耳机和不带mic的耳机的差别，如下图，不带mic的耳机为3段，带mic的耳机为4段，比对一下实物可以看出两者左右声道段没有差别，差别之处是不带mic的耳机将GND和MIC两段合并在一起。因而对于不带mic的耳机来说，GND和MIC两段是几乎短路的（有一定电阻），而mic检测就是基于这个原理。

为了实现录音，需要在MIC段施加一定的偏置电压，即micbias，对于没有mic的耳机来说，由于MIC和GND合成为一段，就相当于将micbias接地，因此会产生比较大的电流。一些codec支持电流检测功能，当电流超过某个阈值时，会将相应的寄存器设置为1，从而可以查询得到结果。

我们需要识别哪个是MIC，依靠MIC ADC值去判断是正面还是反面，驱动里会尝试控制SEL那个pin去切换。

static void wait_and_detect_mic_gnd_state(struct sound_card_priv *priv)
{
	int reg_val;
	int threshold = 0x8;

	gpio_set_value(priv->mic_gnd_sw_gpio, 0);//尝试先拉低SEL
	reg_val = snd_soc_read(priv->codec, SUNXI_HMIC_STS);//读取ADC的值
	reg_val = (reg_val >> HMIC_DATA) & 0x1f;
	if (reg_val >= threshold) {//大于阈值，是mic
		return;//是mic，则直接返回，保留SEL为低电平
	} else {
		gpio_set_value(priv->mic_gnd_sw_gpio, 1);//否则拉高SEL
	}

	return;
}