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Android audio codec power consumption

简介: Android audio codec power consumption   一、        Codec状态 1、Off Mode; 2、Normal Operation; 3、Standby。

Android audio codec power consumption

 

一、        Codec状态

1、Off Mode

2、Normal Operation

3、Standby

 

状态转换:

1à2:从关闭模式到正常操作模式;

1à2à3:从关闭模式到standby模式,需要先从关闭模式到正常操作模式;

3à2:从standby模式到正常操作模式;

3à1:从standby模式到关闭模式;

 

二、        android kernel内核中做power consumption的难点

kernel/sound中,有soc_suspend()soc_resume()来管理codecpower,在android进入suspend的时候,调用注册的soc_suspend(),使codec进入关闭状态;在android唤醒的时候,系统会调用注册的soc_resume()来使codec进入工作状态。

但是,在有Incall或者FM的时候,为了降低系统功耗,需要将整个系统进入deep-sleep状态,目前在Incall或者FM的时候,在应用程序中强制申请了wake lock,使得系统想进deep-sleep状态的时候,无法进入,因此功耗比较大。为了解决这种功耗大的问题,必须使系统能在有Incall或者FM的时候,也能顺利进入deep-sleep状态,关闭wolfson的电,最大限度地降低功耗,提高续航能力,那么就需要在IncallFM的应用程序中释放出wake lock,使得系统想进deep-sleep状态的时候。

在系统进入deep-sleep状态的时候,系统会调用soc_suspend(),但是在kernel中要得到当前有没有Incall或者FM正在使用的情况,获取当前codec声音通道的使用状况非常困难。另外,对亮屏的时候,codec未使用的情况下,要使codec进入suspend,控制更困难。

为了更顺利的控制codecpower状态,把codec状态中的Noamalstandby控制放在ALSA中间层控制,因为在ALSA中间层,能够很方便地掌握当前声音通道的使用情况、有无PCM数据读写,因此在ALSA       中间层直接控制codecNoamalstandby状态,在deep-sleepkernel/sound中管理Off模式,两者相结合应该是比较合适的方案。

 

三、        Codec power状态控制方案

1、IncallFMATV

在打开IncallFMATV声音通道的时候,将wolfson调整为Normal状态,在关闭IncallFMATV声音通道的时候,将wolfson调整为standby状态。

 

       2PCM

在打开playback声音通道的的时候,如果当前有IncallFMATV,不改变wolfsonpower状态,如果没有IncallFMATV,则将wolfson

调整为standby状态,在向wolfson写数据之前先将wolfsonpower调整到Normal状态,然后开始写PCM数据到wolfson,在写完PCM数据后,在执行drain函数过程中,如果没有IncallFMATV,就将wolfson调整为standby状态。

在亮屏的时候,不使用wolfson时选择standby状态,因为standby状态转换到Normal的时候耗时较少(10ms<),从关闭到Normal的时候耗时要长一些(>32ms),有可能会影响实际音频效果,同时还需要考虑如何从standby到关闭状态的控制。WolfsonNormal状态到完成关闭状态大概需要522ms。另外,选择standby还可以避免wolfson开电的声音,但是需要4mA左右的开销。

 

 3deep-sleep中管理Off模式

   ALSA中间层管理wolfsonNoamalstandby状态,在执行deep-sleep过程中,如果当前系统为standby模式,就可以关闭wolfson的电,进入Off模式,否则,wolfson不进入deep-sleep模式,直接返回,不影响系统其他部分进入deep-sleep模式,达到整个系统功耗降低的效果。

 

四、        方案需要完成的工作

1、  修改codec WM8993的驱动,提供直接控制power状态的接口,关闭soc_suspend()soc_resume()功能,增加状态文件/proc/alsa/powerstate作为控制状态的特殊通道,android当前系统的状态文件/sys/power/state

2、  ALSA中间层通过特殊通道调用驱动中的power状态的控制接口

3、  修改ALSA中间层代码,做好状态控制逻辑的管理,如hardware下alsa_default.cpp文件中;

4、  IncallFM的应用程序需要放开wake lock

 

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