CN114879931B

CN114879931B - 一种支持多操作系统的板载音频路径管理方法及系统

Info

Publication number: CN114879931B
Application number: CN202210809907.7A
Authority: CN
Inventors: 邵毅; 常猛猛
Original assignee: Nanjing Semidrive Technology Co Ltd
Current assignee: Nanjing Semidrive Technology Co Ltd
Priority date: 2022-07-11
Filing date: 2022-07-11
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2042-07-11
Also published as: CN114879931A

Abstract

一种支持多操作系统的板载音频路径管理方法，包括：系统启动，音频路径管理模块初始化每一条音频路径，通过音频硬件模块驱动连接每一条音频路径中所有板载音频硬件模块，将所有的板载音频硬件模块设置为缺省状态，使所有的音频路径处于关闭状态；通过核间通讯接口接收来自不同操作系统的请求信息，为不同操作系统指定不同的音频路径；启动音频路径，核间通讯接口接收来自不同操作系统的控制信息，启动相应的音频路径并控制音频路径的使能、关闭、音量调节。本申请还提供一种支持多操作系统的板载音频路径管理系统，统一管理板载音频资源，通过规划多条音频路径，实现多系统同时播放，同时录音，达到多系统共同使用同一板载音频资源的功能。

Description

一种支持多操作系统的板载音频路径管理方法及系统

技术领域

本申请涉及汽车电子领域，特别是涉及一种支持多操作系统的板载音频路径管理方法及系统。

背景技术

随着人们对汽车功能越来越多的需求，系统芯片也得到了快速，目前的系统芯片已具备多个不同功能的处理器，同时支持多个不同操作系统运行的能力。

现有车辆的多媒体系统，通常为一个操作系统管理一套音频资源，相互之间比较独立，但由于车辆内音频资源有限，使得车载多系统内共享一套音频资源成为了一个问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种支持多操作系统的板载音频路径管理方法及系统，对板载音频硬件资源按音频路径进行管理，支持不同操作系统共享使用同一套板载音频资源。

为了实现上述目的，本申请提供的持多操作系统的板载音频路径管理方法，包括：

系统启动，音频路径管理模块初始化每一条音频路径，通过音频硬件模块驱动连接每一条音频路径中所有板载音频硬件模块，将所有的板载音频硬件模块设置为缺省状态，使所有的音频路径处于关闭状态；

通过核间通讯接口接收来自不同操作系统的请求信息，为不同操作系统指定不同的音频路径；

启动音频路径，核间通讯接口接收来自不同操作系统的控制信息，启动相应的音频路径并控制音频路径的使能、关闭、音量调节。

进一步地，还包括：

根据板载音频硬件模块的功能，确定板载音频硬件模块的输入端和输出端；

根据不同操作系统与板载音频硬件模块功能的输入端和输出端连接关系，将板载音频硬件模块规划为不同的音频路径。

进一步地，所述板载音频硬件模块，包括：音频解码器、音频编码器、开关、放大器、存储器。

进一步地，还包括：音频路径启动后，根据预设的音频路径的优先级和仲裁方案，对音频路径进行仲裁。

进一步地，所述音频路径的优先级和仲裁方案，包括：

对不同的音频路径设置不同优先级；

高优先级的音频路径使能时，对当前已经存在的音频路径进行判断，将低优先级且不能共存的音频路径关闭并返回状态；

高优先级的音频路径使能时，对当前已经存在的音频路径进行判断，将低优先级且可以共存的音频路径静音或者降低音量；

低优先级的音频路径使能，且与高优先级的音频路径有冲突不能共存时，返回使能失败状态；

低优先级的音频路径使能，且与存在的高优先级的音频路径能够共存时，降低音量并返回状态，或者静音并返回状态。

进一步地，还包括，周期性查询汇报异常状态的GPIO或寄存器周期性进行查询的状态，如果状态异常则记录当前系统的音频路径状态，重启并恢复到异常前系统状态。

更进一步地，将每一个操作系统的音频数据与控制信息分离，音频数据在操作系统与板载音频硬件之间直接传送，控制信息送入所述音频路径管理模块进行统一管理。

为了实现上述目的，本申请还提供一种支持多操作系统的板载音频路径管理系统，包括：

音频路径管理模块，用于构建板载音频硬件模块的硬件控制驱动；根据板载音频硬件模块的功能规划音频路径；根据不同操作系统的请求信息，分配不同的音频路径；仲裁和管理不同的音频路径；

核间通讯接口，用于将来自不同操作系统的请求信息转发给音频路径管理模块。

进一步地，所述音频路径管理模块，用于设置音频路径的优先级和仲裁方案。

进一步地，所述音频路径管理模块，统计GPIO或寄存器的周期性查询状态，如果状态异常则记录当前音频路径状态，重启并恢复到异常前系统状态。

更进一步地，所述核间通讯接口，接收来自操作系统的控制信息，控制音频路径的使能、关闭、修改音量和静音。

为了实现上述目的，本申请还提供一种系统芯片，包括如上所述的支持多操作系统的板载音频路径管理系统。

为了实现上述目的，本申请还提供一种车载设备，包括，存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器被设置为运行所述计算机指令以执行上述的支持多操作系统的板载音频路径管理方法的步骤。

为了实现上述目的，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质，其上存储有程序，当所述程序运行时执行上述的支持多操作系统的板载音频路径管理方法的步骤。

本申请的支持多操作系统的板载音频路径管理方法及系统，与现有技术相比较，具有如下的有益效果：构建不同的音频策略，统一管理板载音频硬件模块，通过规划多条音频路径，实现多系统同时播放、录音，互不影响，达到多系统共同使用同一板载音频硬件模块的功能。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。

附图说明

附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本申请的实施例一起，用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：

图１为根据本申请实施例的一种支持多操作系统的板载音频路径管理方法流程图；

图２为根据本申请实施例的一种支持多操作系统的板载音频路径管理系统框图；

图３为根据本申请一个实施例的规划音频路径示意图；

图4为根据本申请的又一实施例的规划音频路径示意图；

图5为根据本申请的支持多操作系统的板载音频路径管理系统应用实施例示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中显示了本申请的某些实施例，然而应当理解的是，本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本申请。应当理解的是，本申请的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本申请的保护范围。

应当理解，本申请的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本申请的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本申请中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。“多个”应理解为两个或以上。

下面，将参考附图详细地说明本申请的实施例。

实施例1

图１为根据本申请实施例的一种支持多操作系统的板载音频路径管理方法流程图，下面将参考图1，对本申请的支持多操作系统的板载音频路径管理方法进行详细描述。

首先，在步骤101，构建板载音频硬件模块的硬件控制驱动。

本申请实施例中，针对板载的每个音频硬件模块开发硬件控制驱动，以便可以独立的控制单个音频硬件模块，比如编解码器（Codec）、放大器（AMP）；由不同硬件控制驱动构成音频路径驱动，可以描述每条音频路径具体定义。

本系统的音频路径有一系列固定的接口函数，音频路径驱动需要根据音频路径规划实现这些接口函数。如图4所示：

配置系统的缺省状态：系统的缺省状态，配置音频硬件模块如第一至第三数据接口，第一至第五开关，第一和第二混音器，第一和第二输出接口的状态，将这些音频硬件模块的缺省状态为关闭状态。

根据规划好的音频路径确定音频硬件模块的配置：在音频路径驱动对应的接口中实现这些配置。比如第一音频路径中设置音量的实现中，需要第一放大器的音量配置根据音量输入的值进行配置。

当在音频路径驱动中完成所有音频路径的配置后，这个驱动可以提供API供本系统调用。这样本系统可以完成对整个板载音频路径的控制。

在步骤102，根据板载音频硬件模块的功能规划音频路径。

在本申请实施例中，首先确定音频路径的应用场景，例如用于媒体播放的，用于仪表发声的。其次根据硬件确定音频路径的输入和输出。以及连接输入和输出之间的音频组件。根据音频的功能决定是音频路径中是否需要包含开关和放大器。确认每一条音频路径需要经过的这一系列音频组件能够完成录音或者播放，或者回环的音频功能。如图3 所示，第一音频路径可以用于播放第一系统的媒体声音，第二音频路径可以用于播放第一系统的导航声音，第三音频路径可以用于第二系统的仪表声音，第四音频路径可以用于第三系统的媒体声音，第五音频路径可以用于第一系统蓝牙电话的上行声音，第六音频路径可以用于第一系统蓝牙电话的下行声音，第七音频路径可以用于第一系统声音控制的FM调谐器声音播放。

在步骤103，根据不同操作系统的请求信息，分配不同的音频路径。在本申请实施例中，根据不同的系统要求给不同的系统分配不同的音频路径。如图4所示，假设第一系统的一个输出，比如I2S，接口连接在第一输入接口上，第一系统的另外一个输出连接在第二输入接口上，第二系统的一个输出连接在第三输入接口上。我们则把第一音频路径和第二音频路径规划给第一系统。第三音频路径规划给第二系统。每个系统只能控制自己的音频路径。

在步骤104，启动音频路径，对音频路径进行仲裁。

在本申请实施例中，启动音频路径时，首先对音频路径进行初始化操作，通过音频硬件模块驱动连接所有的板载资源，比如DSP，音频放大器；将所有的板载资源配置成缺省状态，此时所有的音频路径都处于关闭状态。初始化所有的音频路径状态后，为音频路径序列加载驱动。

在本申请实施例中，每一个操作系统的音频数据（音频路径序列）与控制信息硬件控制驱动分离，音频数据通过音频数据通道直接连接到板载音频硬件（如DSP，Codec 数字放大器，模拟放大器等），每一个操作系统都将控制信息发送给本申请的支持多操作系统的板载音频路径管理系统统一管理。

当一个音频路径启动后，音频路径管理模块负责对当前的音频路径进行仲裁。

在本申请实施例中，有些音频路径可以同时工作，有些音频路径并不能工作，也可能从应用角度，两个音频路径无法同时工作。比如打电话的音频路径使能的时候，播放音乐的音频路径需要停止。本系统对不同的音频路径设置优先级，和预设不同的仲裁方案。然后根据优先级和仲裁方案进行仲裁：

在步骤105，根据仲裁结果，控制音频路径的状态。

在本申请实施例中，接收来自各个操作系统的控制消息，对音频路径进行管理，包括：

提供音频路径的启动，停止，设置音量，静音等操作；

板载音频硬件模块中有些为多条音频路径共享，音频路径管理模块负责对这些音频组件进行管理；

对音频路径的优先级进行设置。

在本申请实施例中，当一个操作系统需要播放音频的时候可以按照下面的步骤进行：

打开一个音频路径；

在本系统内的硬件比如DMA, I2S等模块播放声音；

设置音量，mute等音频路径的状态；

停止本系统内的硬件比如DMA, I2S等模块播放声音；

关闭这个音频路径。

在步骤106，音频路径的异常侦测和恢复。

在本申请实施例中，板载音频硬件模块（如Codec 、AMP等）的GPIO或者寄存器组件周期性查询音频路径的异常状态，统计GPIO或者寄存器组件的周期性查询状态，如果状态异常则会记录当前系统的音频路径状态，尝试重启这些Codec 或者AMP，并恢复到异常前系统状态。

实施例2

图２为根据本申请实施例的一种支持多操作系统的板载音频路径管理系统框图，如图2所示，本申请实施例的一种支持多操作系统的板载音频路径管理系统，包括：

音频路径管理模块10，用于构建板载音频硬件模块40的硬件控制驱动，根据板载音频硬件模块的功能规划音频路径，设置音频路径的优先级和仲裁方案；通过核间通讯接口20接收多个操作系统30的请求信息和控制信息，根据不同操作系统的请求信息，分配不同的音频路径；仲裁和管理不同的音频路径；统计GPIO或寄存器的周期性查询状态，如果状态异常则记录当前音频路径状态，重启并恢复到异常前系统状态。

本发明实施例中，音频路径管理模块10根据控制信号，管理每条音频路径的状态，同时负责音频策略的管理，仲裁不同的音频路径的状态，输出音频路径状态。

核间通讯接口20，用于将来自不同操作系统的请求信息转发给音频路径管理模块10；接收来自操作系统的控制信息，控制音频路径的使能、关闭、修改音量和静音。

在本申请实施例中，核间通讯接口20接受操作系统30对某个音频路径的使能、关闭、修改音量和静音的控制信息，并控制对应的音频路径的状态。音频路径的状态一般包括，是否处于使能状态，音频路径的音量是多少，是否处于静音状态。

本申请的目的在于提供一种支持多操作系统的板载音频路径管理方法及系统，通过构建不同的音频策略，统一管理板载音频资源；通过规划多条音频路径，实现多系统同时播放、录音，互不影响，达到多系统共同使用同一板载音频资源的功能；简化音频资源的驱动开发，方便音频资源的使用和共享；达到多系统音频策略的管理；充分使用硬件能力，通过硬隔离，避免消耗额外的软件算力。

实施例3

图5为根据本申请的支持多操作系统的板载音频路径管理系统应用实施例示意图，如图5所示，每一个操作系统的音频数据与控制信息分离，音频数据（音频路径序列）通过音频数据通道直接连接到板载音频硬件（如DSP，Codec 数字放大器，模拟放大器等），每一个操作系统都将控制信息（硬件控制驱动）发送给本申请的支持多操作系统的板载音频路径管理系统统一管理，便于解决多系统对板载音频硬件资源控制的冲突。将音频路径序列和硬件控制驱动分离，更易于用户开发。系统音频数据直接和硬件连接，不涉及系统间音频数据的复制，不会影响系统的整体性能。

实施例4

本申请一个实施例中，还提供一种系统芯片，包括如上所述的支持多操作系统的板载音频路径管理系统。

实施例5

本申请一个实施例中，还提供了一种车载设备，所述车载设备，包括，处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述指令由所述处理器加载并执行以实现如上所述的支持多系统的音频资源管理方法的步骤。

实施例6本申请一个实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现上述的支持多系统的音频资源管理方法实施例的步骤。根据本申请的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种支持多操作系统的板载音频路径管理方法，用于系统芯片对板载音频硬件模块的管理，所述系统芯片具有多个不同功能的处理器，同时支持多个不同操作系统运行，包括：

构建板载音频硬件模块的硬件控制驱动；

根据应用场景，确定所述输入端和所述输出端之间的板载音频硬件模块；

根据不同操作系统与板载音频硬件模块的输入端和输出端连接关系，将板载音频硬件模块规划为不同的音频路径；

启动音频路径，核间通讯接口接收来自不同操作系统的控制信息，启动相应的音频路径并控制音频路径的使能、关闭、音量调节；

所述板载音频硬件模块，包括：音频解码器、音频编码器、开关、放大器、存储器；

还包括：音频路径启动后，根据预设的音频路径的优先级和仲裁方案，对音频路径进行仲裁。

2.根据权利要求1所述的支持多操作系统的板载音频路径管理方法，其特征在于，所述音频路径的优先级和仲裁方案，包括：

对不同的音频路径设置不同优先级；

3.根据权利要求1所述的支持多操作系统的板载音频路径管理方法，其特征在于，还包括，周期性查询GPIO或寄存器的状态，如果状态异常则记录当前音频路径状态，重启并恢复到异常前系统状态。

4.根据权利要求1所述的支持多操作系统的板载音频路径管理方法，其特征在于，将每一个操作系统的音频数据与控制信息分离，音频数据在操作系统与板载音频硬件之间直接传送，控制信息送入所述音频路径管理模块进行统一管理。

5.一种支持多操作系统的板载音频路径管理系统，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的支持多操作系统的板载音频路径管理方法，包括：

6.根据权利要求5所述的支持多操作系统的板载音频路径管理系统，其特征在于，所述音频路径管理模块，用于设置音频路径的优先级和仲裁方案。

7.根据权利要求5所述的支持多操作系统的板载音频路径管理系统，其特征在于，所述音频路径管理模块，统计GPIO或寄存器的周期性查询状态，如果状态异常则记录当前音频路径状态，重启并恢复到异常前系统状态。

8.根据权利要求5所述的支持多操作系统的板载音频路径管理系统，其特征在于，所述核间通讯接口，接收来自操作系统的控制信息，控制音频路径的使能、关闭、修改音量和静音。

9.一种系统芯片，其特征在于，包括权利要求5-8任一项所述的支持多操作系统的板载音频路径管理系统。

10.一种车载设备，包括，存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器被设置为运行所述指令以执行权利要求1-4任一项所述的支持多操作系统的板载音频路径管理方法的步骤。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质，其上存储有程序，当所述程序运行时执行权利要求1-4任一项所述的支持多操作系统的板载音频路径管理方法的步骤。