本文基於Android 4.4撰寫,另外也參看了一下4.2,機制相同,也許細節方面會有所不同,這裡以4.4為主。

 

Android耳機插拔可以有兩個機制實現:

 

1. InputEvent

 

2. UEvent

 

其中UEvent是Android系統預設的耳機插拔機制,所以我這裡最終代碼是基於UEvent實現的,對於InputEvent機制只是大概看了看,並沒有具體實現,因此不能保證一定正確,尋求解決方法的同學可以直接移步只對UEvent方式的介紹。

 

1. 耳機檢測的硬體原理
首先我們看看耳機檢測的原理。一般的耳機檢測包含普通的耳機檢測和帶mic的耳機檢測兩種,這兩種耳機統稱為Headset,而對於不帶mic的耳機,一般稱之為Headphone。

 

對於Headset裝置的插入檢測,一般通過Jack即耳機插座來完成,大致的原理是使用帶檢測機械結構的耳機插座,將檢測腳連到可GPIO中斷上,當耳機插入時,耳機插頭的金屬會碰到檢測腳,使得檢測腳的電平產生變化,從而引起中斷。這樣就可以在中斷處理函數中讀取GPIO的的值,進一步判斷出耳機是插入還是拔出。

 

而對於Headset是否帶mic的檢測,需要通過codec附加的micbias電流的功能,具體可以參考我的下一篇文章。

 

2. 兩種方式的切換
前面提到Android預設提供了兩種解決方法,那麼一定也提供了兩種方式的切換,這個提供切換的設置名為config_useDevInputEventForAudioJack,對Android原始程式碼進行全域搜索,可以看到它在frameworks/base/core/res/res/values/config.xml中,預設為false,即不使用InputEvent方式,另外在源碼包的廠商相關的資料夾中也找到了相關的設置,如下:

 

/android/4.4/device/asus/flo/overlay/frameworks/base/core/res/res/values/config.xml

 

<boolname="config_useDevInputEventForAudioJack">false</bool>

 

/android/4.4/device/samsung/manta/overlay/frameworks/base/core/res/res/values/config.xml

 

<boolname="config_useDevInputEventForAudioJack">true</bool>

 

/android/4.4/device/asus/deb/overlay/frameworks/base/core/res/res/values/config.xml

 

<boolname="config_useDevInputEventForAudioJack">false</bool>

 

/android/4.4/device/lge/hammerhead/overlay/frameworks/base/core/res/res/values/config.xml

 

<boolname="config_useDevInputEventForAudioJack">true</bool>

 

/android/4.4/device/lge/mako/overlay/frameworks/base/core/res/res/values/config.xml

 

<boolname="config_useDevInputEventForAudioJack">true</bool>

 

可以看到有些廠商的確是使用了InputEvent的方式來進行耳機檢測。具體對這個變數的修改是在device下還是frameworks下我想應該都可以,device下可能更好。

 

3. InputEvent
1) Android上層的大概機制

 

InputEvent部分的大概機制可以在網上搜索文章,具體流程我也不是特別清楚,這裡大概說一下。

 

InputEvent的處理主要在InputManagerService.java中。在InputManagerService建構函式中,通過如下函數,

 

mUseDevInputEventForAudioJack = coNtext.getResources().getBoolean(R.bool.config_useDevInputEventForAudioJack);

 

判斷當前是否通過InputEvent實現耳機插拔檢測。

 

當Android得到InputEvent後,會調用InputManagerService.java中notifySwitch的函數,進而轉至WiredAccessoryManager.java檔中的notifyWiredAccessoryChanged函數,之後的流程就和UEvent相同了,在後續會講到。

 

2) Kernel層的機制

 

Kernel層對耳機插拔InputEvent處理主要是通過input_report_key/input_report_switch來實現,而在實際使用中,ASOC已經為我們封裝好了相應Jack介面函數,只要符合規範就可以拿來使用。下面列出幾個常用的介面函數。

 

int snd_soc_jack_new(structsnd_soc_codec *codec, const char *id, int type, struct snd_soc_jack *jack)
生成一個新的jack物件,定義其被檢測的類型,即可能插入的裝置類型。一般定義為SND_JACK_HEADSET,其餘也可以根據介面支援種類添加SND_JACK_LINEOUT,SND_JACK_AVOUT等。

 

這個函數中調用了snd_jack_new,而在snd_jack_new中可以看到調用 input_allocate_device()分配了input device,就可以在後續產生input event了。

 

int snd_soc_jack_add_pins(structsnd_soc_jack *jack, int count, struct snd_soc_jack_pin *pins)
將之前定義好的pins加入dapm widgets中,方便dapm統一管理。這一步和InputEvent沒有一定聯繫,可以不調用,主要是可以將耳機插座定義為widgets加入dapm進行省電管理。

 

void snd_soc_jack_report(structsnd_soc_jack *jack, int status, int mask)
彙報jack插拔狀態,主要完成以下兩個工作:

 

 a) 根據插入拔出狀態更新前面通過snd_soc_jack_add_pins加入的dapm pin的狀態,對其進行上電下電管理。

 

? b) 調用snd_jack_report,在其中通過input_report_key/input_report_switch來向上層彙報input event。

 

基於上面的函數,可以用以下做法來實現基於InputEvent機制的耳機插拔檢測:

 

a) snd_soc_jack_new 創建jack物件

 

b) snd_soc_jack_add_pins將其加入到dapm wigets中

 

c) 通過request irq申請耳機插拔中斷,在中斷處理函數中通過檢測線高低電平判斷耳機是插入還是拔出,通過讀取codec寄存器來判斷是headset還是headphone

 

d) 根據判斷結果調用snd_soc_jack_report發送InputEvent

 

此外,ASOC還提供了一個封裝好的函數來實現上述c)和d)步驟的功能:

 

int snd_soc_jack_add_gpios(struct snd_soc_jack *jack, int count, struct snd_soc_jack_gpio *gpios)
該函數通過標準GPIO驅動申請GPIO及GPIO對應中斷,並提供了統一的中斷處理函數來彙報事件。此函數只適用于耳機中斷接至GPIO且GPIO驅動為Linux標準驅動的情況下,並且不支援mic檢測,因此不建議使用。

 

4. UEvent
UEvent機制比較簡單,它基於switch driver,switch driver會在Android建立耳機插拔的目錄/sys/devices/virtual/switch/h4w,在此目錄下有個設備結點名為state,driver通過更新state的值,從而通知Android上層耳機狀態的改變。

 

1) Android上層機制

 

針對UEvent機制,Android上層在WiredAccessoryManager.java中實現。

 

在這個檔中,從UEventObserver中繼承了類WiredAccessoryObserver,在makeObservedUEventList中將要觀察的事件加入到UEvent系統中:

 

if(!mUseDevInputEventForAudioJack) {

 

uei = new UEventInfo(NAME_H2W,BIT_HEADSET, BIT_HEADSET_NO_MIC);

 

……

 

……

 

}

 

可以看到,只有當不使用InputEvent時才添加UEvent事件,NAME_H2W就是headphone對應的switch driver的名字。BIT_HEADSET和BIT_HEADSET_NO_MIC是state結點的兩個值,分別表示有mic和無mic的耳機。

 

當UEvent事件到來時,類WiredAccessoryObserver中重載的onUEvent函數會被回檔,從而調用updateStateLocked(devPath,name, state) ,其中state的值就是通過/sys/devices/virtual/switch/h4w/state結點來獲得。

 

最後,程式會進入setDeviceStateLocked函數中處理,在setDeviceStateLocked中根據state的值設置device,然後調用mAudioManager.setWiredDeviceConnectionState,最後進入AudioPolicyManagerBase::setDeviceConnectionState。

 

2) Kernel層的機制

 

前面說過,基於UEvent的耳機檢測機制需要實現一隻switchdriver,它會建立一個用於耳機插拔檢測的目錄/sys/devices/virtual/switch/h4w,在此目錄下有個設備結點名為state,switch driver通過更新state的值,從而通知Android上層耳機狀態的改變。

 

switch driver的目錄在Linux kernel的drivers/staging/android/switch目錄下,可以從目錄名稱中看到這只driver是為了Android專門產生的。在switch目錄下有兩個已有檔,switch_class.c是switch driver的內部實現,它提供了switch driver所需的一些API;switch_gpio.c是一個例子,它實現了一個基於GPIO中斷的switch driver。

 

另外,在drivers/switch目錄下也有同樣的檔,不同之處是兩者在Android下生成的結點的位置不同,如果要按照drivers/switch目錄下的switch driver來實現,需要更改WiredAccessoryManager.java檔。

 

下面講講如何添加switch driver。添加switch driver很簡單,可以仿照switch_gpio.c,大致步驟如下:

 

a) 在drivers/staging/android/switch目錄下新建一個platform driver,其中包含一個全域變數struct switch_dev sdev,即要註冊的switch device。

b) 在platformdriver的probe函數中調用switch_dev_register將前面的sdev註冊到系統中。

int switch_dev_register(struct switch_dev *sdev)
c) 申請用於耳機檢測的中斷處理函數。對於耳機插拔來說,由於使用者的插拔快慢等可能產生多次中斷,所以一般是在中斷處理函數中實現一個延時工作佇列,即INIT_DELAYED_WORK,在佇列的回呼函數中來進行實際判斷。

d) 當中斷發生後,通過switch_set_state設置state節點的值,這個值要和WiredAccessoryManager.java檔中定義的一致,可參看BIT_HEADSET和BIT_HEADSET_NO_MIC的定義。目前是0表示無耳機插入,1表示帶Mic的耳機,2表示不帶Mic的耳機。

void switch_set_state(struct switch_dev *sdev, int state)
我們進一步看看switch_set_state這個函數,在這個函數中調用了kobject_uevent_env/kobject_uevent,這兩個函數就是kernel通過uevent來通知user space的核心函數了。
創作者介紹
創作者 shadow 的頭像
shadow

資訊園

shadow 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()