Raspberry Pi2 に I2S DACを接続する

Raspberry Pi2 で I2S DACを使ってみました。

Raspberry Pi 3 でも手順は一緒だと思います。

#環境

• Raspberry Pi 2 model B
• OS:Raspbian
• aliexepress で 7.59USDで売っている PCM5102Aのボード (URL)

#Raspberry Pi2とDAC基板の接続

PCM5102A board	Raspberry Pi2 J8
BCK	12 GPIO1 PCM_CLK
DATA	40 GPIO29 PCM_DOUT
LRCK	35 GPIO24 PCM_FS
GND	39 GND
GND	接続してない
VCC	02 5V

• PCM5102は3.3V駆動ですが、PCM5102Aボードに載っているレギュレータで3.3Vを生成するためにボードには5Vを供給します。

#RaspbianのI2S設定

• HiFiBerry DACの設定を使います。

##device treeの設定

• /boot/config.txtを編集
• ピンの設定をI2Sにして、ドライバとのマッピングをします。

dtoverlay=hifiberry-dac

##ドライバの設定

• 最近のRaspbianにはドライバが含まれているのカーネルのコンパイルは不要。
• /etc/modulesを編集。
• 起動時にドライバ snd_soc_hifiberry_dac をロードするようにします。

snd_soc_hifiberry_dac

#I2Sのテスト

• ドライバの確認

pi@raspberrypi:~ $ lsmod
Module                  Size  Used by
binfmt_misc             6388  1
cfg80211              427855  0
rfkill                 16037  1 cfg80211
snd_bcm2835            20511  0
bcm2835_gpiomem         3040  0
snd_soc_bcm2835_i2s     6354  2
bcm2835_wdt             3225  0
snd_soc_pcm5102a        1763  1
uio_pdrv_genirq         3164  0
uio                     8000  1 uio_pdrv_genirq
snd_soc_hifiberry_dac     2511  0
snd_soc_core          125885  3 snd_soc_bcm2835_i2s,snd_soc_hifiberry_dac,snd_soc_pcm5102a
snd_pcm_dmaengine       3391  1 snd_soc_core
snd_pcm                75698  4 snd_bcm2835,snd_soc_core,snd_soc_hifiberry_dac,snd_pcm_dmaengine
snd_timer              19160  1 snd_pcm
snd                    51844  4 snd_bcm2835,snd_soc_core,snd_timer,snd_pcm
i2c_dev                 5859  0
fuse                   83461  3
ipv6                  347530  34

• サウンドデバイスの確認 card1に割り当てらています。
• card 0, card 1の割り当てが起動毎に異なることがあります。

pi@raspberrypi:~ $ aplay -l
**** List of PLAYBACK Hardware Devices ****
card 0: ALSA [bcm2835 ALSA], device 0: bcm2835 ALSA [bcm2835 ALSA]
  Subdevices: 8/8
  Subdevice #0: subdevice #0
  Subdevice #1: subdevice #1
  Subdevice #2: subdevice #2
  Subdevice #3: subdevice #3
  Subdevice #4: subdevice #4
  Subdevice #5: subdevice #5
  Subdevice #6: subdevice #6
  Subdevice #7: subdevice #7
card 0: ALSA [bcm2835 ALSA], device 1: bcm2835 ALSA [bcm2835 IEC958/HDMI]
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0
card 1: sndrpihifiberry [snd_rpi_hifiberry_dac], device 0: HifiBerry DAC HiFi pcm5102a-hifi-0 []
  Subdevices: 1/1
  Subdevice #0: subdevice #0

• 音の再生 card1を指定して再生します。

$ aplay -D hw:1,0 test.wav
Playing WAVE 'test.wav' : Signed 16 bit Little Endian, Rate 44100 Hz, Stereo

#ドライバ

• linux kernelのドライバは　sound/soc/bcm のあたりにある。
• https://github.com/raspberrypi/linux/tree/rpi-4.1.y/sound/soc/bcm
• bcm2835-i2s.c が I2Sのドライバ、Raspbery Pi / Pi 2 / Pi 3 で共通みたいですけど。
• hifiberry_dac.c　がHiFiBerry DACのドライバ
• PCM5102Aのドライバはsound/soc/codecs/pcm5102a.cにある。