RVB2601 应用开发实战系列六：网络播放器设计 (二)

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发布于: 2021 年 09 月 02 日

关键词： RVB2601、RISC-V 开发板、例程，玄铁 E906、低功耗，玄铁 E906,AliOS Things， RISC-V MCU，上手，好用，控制，智能控制，开关，WiFi&BLE

1. 前言

本例程基于 YoC 软件平台 av 组件采用 http 协议播放一首网络 mp3 歌曲。当开发板成功通过 sal(底层通过 at 指令连接内置的网卡芯片)连接网络后，可输入相应串口命令行从 web 服务器上拉取 mp3 歌曲实现边拉取音频源数据边播放的功能。开发者可基于该例程实现更为丰富的网络播放功能。本例程名为 ch2601_webplayer_demo，可以通过 CDK 直接从 OCC 拉取。

2. 如何使用

2.1 下载代码并编译运行

通过 cdk 搜索 ch2601_webplayer_demo 并下载工程代码打开后，会有如下界面。其中框 1 为解决方案组件，框 2 中是该解决方案依赖的子功能组件。
在本例程中，主要依赖 av(音视频软件框架)、pvmp3dec(mp3 解码器)、drv_wifi_at_w800(wifi 驱动)等组件。

在 IDE 上编译通过后，点击下载进行烧录。烧录成功后，复位运行。成功运行后，串口会有如何打印输出：

2.2 网络连接

通过 ifconfig 命令可配置需要连接的热点。具体命令为：

ifconfig ap wifi_ssid wifi_psk

热点配置成功后，会有下图如下打印：

2.3 命令行播放控制

可通过在串口下输入如下命令来控制歌曲的播放

# player help        player play welcom/url[http://]  #播放内置开机音频或网络歌曲        player pause                     #暂停播放        player resume                    #恢复播放        player stop                      #停止播放        player help                      #播放器帮助命令

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播放 http 歌曲 player play http://yocbook.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/av_repo/alibaba.mp3，示例如下：

player play http://yocbook.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/av_repo/alibaba.mp3
# [  13.620]<E>w800_api domain to ip: 47.110.23.146[  13.630]<D>sals remote_port -- : 80[  13.710]<D>WEB http request: GET /av_repo/alibaba.mp3 HTTP/1.0Host: yocbook.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.comUser-Agent: CSKY/YOC
[  15.000]<D>stream upto cache threshold2, pos =        553, cache_pos =        809, diff = 256[  15.420]<D>avparser find a parser, name = mp3, id = 1[  15.440]<D>ad find a decode, name = pvmp3dec, id = 1[  15.450]<D>filter_swr open a avfilter, name = swr[  15.470]<D>filter_vol open a avfilter, name = vol[  15.470]<D>ao_alsa  ao open[  15.490]<D>ao ao ref: openref =  1, startref =  0, fun = __ao_open[  15.510]<D>ao ori sf ==> sf = 90317074, rate = 44100, ch = 2, bits = 16, siged = 1, float = 0, endian = 0[  15.540]<D>ao ao  sf ==> sf = 90316946, rate = 44100, ch = 1, bits = 16, siged = 1, float = 0, endian = 0[  15.810]<D>ao ao ref: openref =  1, startref =  1, fun = __ao_start[  15.820]<D>player_demo =====_player_event, 24, type = 2[  15.820]<D>player player_get_media_info, 809 enter. player = 20009E00[  15.830]<D>player player_get_media_info, 821 leave. player = 20009E00[  15.830]<D>player_demo =====rc = 0, duration = 415807ms, bps = 64000, size = 3326462

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3. 例程开发

3.1 主要代码解析

3.1.1 主函数流程

主函数位于 ch2601_webplayer_demo/app/src/app_main.c 中。详细的解释如下：

static void network_event(uint32_t event_id, const void *param, void *context){    switch(event_id) {    case EVENT_NETMGR_GOT_IP:        LOGD(TAG, "net got ip");        break;    case EVENT_NETMGR_NET_DISCON:        LOGD(TAG, "net disconnect");        break;    }      /*do exception process */    app_exception_event(event_id);}
int main(void){    board_yoc_init();     // 板级配置、kv文件系统、声卡驱动、网卡驱动等初始化      player_init();        // 播放器模块初始化      cli_reg_cmd_player(); // 播放器命令行注册      /* Subscribe */    event_subscribe(EVENT_NETMGR_GOT_IP, network_event, NULL);     // 订阅网络连接事件    event_subscribe(EVENT_NETMGR_NET_DISCON, network_event, NULL); // 订阅网络断开事件}

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3.1.2 声卡、网卡驱动注册等

代码位于 ch2601_webplayer_demo/app/src/init.c 中。

static void network_init(){    w800_wifi_param_t w800_param;    /* init wifi driver and network */    w800_param.reset_pin      = PA21;    w800_param.baud           = 1*1000000;    w800_param.cs_pin         = PA15;    w800_param.wakeup_pin     = PA25;    w800_param.int_pin        = PA22;    w800_param.channel_id     = 0;    w800_param.buffer_size    = 4*1024;      wifi_w800_register(NULL, &w800_param);    app_netmgr_hdl = netmgr_dev_wifi_init();      if (app_netmgr_hdl) {        utask_t *task = utask_new("netmgr", 2 * 1024, QUEUE_MSG_COUNT, AOS_DEFAULT_APP_PRI);        netmgr_service_init(task);        netmgr_start(app_netmgr_hdl);    }}
void board_yoc_init(void){    board_init();                                 // 板级初始化    event_service_init(NULL);                     // 发布订阅服务初始化    console_init(CONSOLE_UART_IDX, 115200, 512);  // 串口初始化    ulog_init();                                  // 日志初始化    aos_set_log_level(AOS_LL_DEBUG);              // 配置默认日志打印级别      int ret = partition_init();                   // 分区初始化    if (ret <= 0) {        LOGE(TAG, "partition init failed");    } else {        LOGI(TAG, "find %d partitions", ret);    }      aos_kv_init("kv");                            // kv文件系统初始化，可用于保存网络ssid&psk    snd_card_alkaid_register(NULL);               // 声卡初始化，可用于播放&采集    network_init();                               // 网络初始化      board_cli_init();                             // 命令行初始化并注册默认的命令}

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3.1.3 网络底层通信

2601 主芯片是通过 spi 与无线网卡芯片 w800 通信的。w800 中运行有完整的 lwip 网络协议栈。 drv_wifi_at_w800 组件将底层 spi 收到的网络数据(采用 at 协议封装)处理后递交到 sal(socket abstract layer)组件中。2601 通过 sal 来屏蔽底层网卡驱动的差异，向上提供标准的 BSD 网络套接字接口。此部分代码位于 components/drv_wifi_at_w800/w800_at_port.c 中。

static int spi_resp_len(void){    uint16_t temp = 0;    uint8_t a,b;    uint8_t cmd = SPI_REG_INT_STTS;    int recv_len = 0;      while (1) {        CS_LOW;        csi_spi_send(&spi_handle, &cmd, 1, AOS_WAIT_FOREVER);		// 检查是否存在有效数据        csi_spi_receive(&spi_handle, &a, 1, AOS_WAIT_FOREVER);        csi_spi_receive(&spi_handle, &b, 1, AOS_WAIT_FOREVER);        CS_HIGH;              temp = a | (b << 8);        if((temp != 0xffff) && (temp & 0x01)) {            cmd = SPI_REG_RX_DAT_LEN;            CS_LOW;            csi_spi_send(&spi_handle, &cmd, 1, AOS_WAIT_FOREVER);   // 获取接收数据长度             csi_spi_receive(&spi_handle, &a, 1, AOS_WAIT_FOREVER);            csi_spi_receive(&spi_handle, &b, 1, AOS_WAIT_FOREVER);            CS_HIGH;            recv_len = a | (b << 8);                      // printf("recv len:%d\r\n", recv_len);            break;        }        aos_msleep(100);    }      return recv_len;}
static void at_spi_recv_task(void *priv){    int      len  = 0;    uint8_t *recv = NULL;      while(1) {        aos_sem_wait(&spi_recv_sem, AOS_WAIT_FOREVER); // 是否有中断过来，通过GIIO来触发中断              len = spi_resp_len();               // 获取对端发送过来的数据长度        if (len)            recv = aos_malloc_check(len);        else            continue;              spi_recv(recv, len);                // 获取实际有效数据              while (ringbuffer_available_write_space(&spi_ringbuffer) < (len -1)) {            aos_msleep(100);        }              int w_len = ringbuffer_write(&spi_ringbuffer, recv, len-1); // 写入到环形缓冲中        if (w_len != (len-1)) {            LOGD(TAG, "spi buffer is full\r\n");        } else {            spi_channel_cb(AT_CHANNEL_EVENT_READ, spi_channel_priv);        }              if (recv) {            aos_free(recv);            recv = NULL;        }    }}
static void *at_spi_init(const char *name, void *config){    int      ret  = 0;      csi_pin_set_mux(PA16, PA16_SPI0_SCK);                            // 配置管脚复用    csi_pin_set_mux(PA17, PA17_SPI0_MOSI);    csi_pin_set_mux(PA18, PA18_SPI0_MISO);    // csi_pin_set_mux(PA15, PA15_SPI0_CS); // CS    csi_pin_set_mux(PA15, PIN_FUNC_GPIO); // CS    csi_pin_set_mux(PA22, PIN_FUNC_GPIO); // INT      csi_gpio_pin_init(&spi_int_pin, PA22);                           // gpio配置    csi_gpio_pin_dir(&spi_int_pin,GPIO_DIRECTION_INPUT);    csi_gpio_pin_mode(&spi_int_pin,GPIO_MODE_PULLNONE);    csi_gpio_pin_debounce(&spi_int_pin, true);    csi_gpio_pin_attach_callback(&spi_int_pin, spi_in_int_cb, NULL); // 根据gpio来通知是否存在网络数据    csi_gpio_pin_irq_mode(&spi_int_pin,GPIO_IRQ_MODE_FALLING_EDGE);    csi_gpio_pin_irq_enable(&spi_int_pin, 1);      csi_gpio_pin_init(&spi_cs_pin, PA15);    csi_gpio_pin_mode(&spi_cs_pin,GPIO_MODE_PULLUP);    csi_gpio_pin_dir(&spi_cs_pin,GPIO_DIRECTION_OUTPUT);    CS_HIGH;      csi_gpio_pin_init(&spi_wakeup_pin, PA25);    csi_gpio_pin_mode(&spi_wakeup_pin,GPIO_MODE_PULLUP);    csi_gpio_pin_dir(&spi_wakeup_pin,GPIO_DIRECTION_OUTPUT);    csi_gpio_pin_write(&spi_wakeup_pin, GPIO_PIN_HIGH);      ret = csi_spi_init(&spi_handle, 0);    if (ret < 0) {        printf("csi spi init failed\r\n");        return NULL;    }      csi_spi_mode(&spi_handle, SPI_MASTER);        // 2601侧作为master    ret = csi_spi_baud(&spi_handle, 1*1000000);   // 波特率配置默认1M      LOGD(TAG, "#######################spi speed:%d\r\n", ret);    csi_spi_cp_format(&spi_handle, SPI_FORMAT_CPOL0_CPHA0);    csi_spi_frame_len(&spi_handle, SPI_FRAME_LEN_8);    csi_spi_select_slave(&spi_handle, 0);         // 建立与w800间的spi通信,w800网卡作为slave 0      aos_task_t task;      ret = aos_sem_new(&spi_recv_sem, 0);          // 用于gpio中断通知    // aos_check(ret, NULL);      ret = aos_task_new_ext(&task, "spi_recv", at_spi_recv_task, NULL, 1536, 9);    // aos_check(ret, NULL);      spi_recv_buffer = (char *)aos_malloc_check(SPI_RX_BUFFER_LEN); // 创建环形buffer，用于接收网络数据      ringbuffer_create(&spi_ringbuffer, spi_recv_buffer, SPI_RX_BUFFER_LEN);      return (void*)1;}
at_channel_t spi_channel = {    .init       = at_spi_init,    .set_event  = at_spi_set_event,    .send       = at_spi_send,    .recv       = at_spi_recv,};

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3.2 网络播放器使用及配置

YoC 平台中的播放器可以支持 wav、mp3、m4a、amrnb、amrwb、flac、adts 等多种音频格式的播放。同时也支持 sd 卡、http(s)、fifo、mem 等多种取流方式。url 格式的详细定义如下：

播放器相关组件详细的设计和使用方法请访问以下链接： https://yoc.docs.t-head.cn/yocbook/Chapter5-%E7%BB%84%E4%BB%B6/%E5%A4%9A%E5%AA%92%E4%BD%93%E6%92%AD%E6%94%BE%E5%99%A8/av.html

3.2.1 网络播放器在 2601 芯片上的应用

网络播放器典型代码解析如下：

static player_t *g_player;
static void _player_event(player_t *player, uint8_t type, const void *data, uint32_t len){    int rc;    UNUSED(len);    UNUSED(data);    UNUSED(handle);    LOGD(TAG, "=====%s, %d, type = %d", __FUNCTION__, __LINE__, type);      switch (type) {    case PLAYER_EVENT_ERROR:      // 播放出错事件        rc = player_stop(player);        break;            case PLAYER_EVENT_START: {    // 开始播放事件        media_info_t minfo;        memset(&minfo, 0, sizeof(media_info_t));        rc = player_get_media_info(player, &minfo);  // 获取媒体时长、大小等信息        LOGD(TAG, "=====rc = %d, duration = %llums, bps = %llu, size = %u", rc, minfo.duration, minfo.bps, minfo.size);        break;    }            case PLAYER_EVENT_FINISH:     // 播放结束事件        player_stop(player);      // 停止播放        break;            default:        break;    }}
player_t *get_player_demo(){    if (!g_player) {        ply_conf_t ply_cnf;
        player_conf_init(&ply_cnf);               // 初始化播放器默认配置        ply_cnf.vol_en         = 1;               // 使能数字音量功能        ply_cnf.vol_index      = 160;             // 0~255        ply_cnf.event_cb       = _player_event;   // 播放事件回调函数        ply_cnf.period_num     = 12;              // 底层音频输出缓冲周期，用于控制音频输出缓冲大小        ply_cnf.cache_size     = 32 * 1024;       // 网络时的播放缓冲大小              g_player = player_new(&ply_cnf);          // 创建播放器    }      return g_player;}

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3.2.2 网络播放器相关宏配置

鉴于 2601 的硬件资源比较受限，而网络播放器又提供了很多的功能。所以不太可能将播放器提供的所有功能都能够包含进去。此时就需要开发根据具体产品需要开启或配置相关功能。例程中典型宏定义配置如下：

CONFIG_AEFXER_IPC=0                     #音效处理，2601不涉及CONFIG_AEFXER_SONA=0                    #音效处理，2601不涉及CONFIG_AO_MIXER_SUPPORT=0               #混音播放，默认关闭CONFIG_ATEMPOER_IPC=0                   #核间变速播放，2601不涉及CONFIG_ATEMPOER_SONIC=1                 #变速播放CONFIG_AV_AO_CHANNEL_NUM=1              #单声道音频输出CONFIG_AV_PROBE_SIZE_MAX=1024           #音频格式探测最大长度CONFIG_AV_SAMPLE_NUM_PER_FRAME_MAX=80   #控制wav音频帧的最大采样数CONFIG_AV_STREAM_INNER_BUF_SIZE=256     #stream内部buf大小，用于性能优化CONFIG_DECODER_ADPCM_MS=0               #adpcm_ms解码CONFIG_DECODER_ALAW=0                   #alaw解码CONFIG_DECODER_AMRNB=0                  #amrnb解码CONFIG_DECODER_AMRWB=0                  #amrwb解码CONFIG_DECODER_FLAC=0                   #flac解码CONFIG_DECODER_IPC=0                    #核间解码，2601不涉及CONFIG_DECODER_MULAW=0                  #ulaw解码CONFIG_DECODER_OPUS=0                   #opus解码CONFIG_DECODER_PCM=1                    #pcm裸流解码CONFIG_DECODER_PVMP3=1                  #mp3解码CONFIG_DECODER_SPEEX=0                  #speex解码CONFIG_DEMUXER_ADTS=0                   #adts解复用CONFIG_DEMUXER_AMR=0                    #amr解复用CONFIG_DEMUXER_ASF=0                    #asf解复用CONFIG_DEMUXER_FLAC=0                   #flac解复用CONFIG_DEMUXER_MP3=1                    #mp3解复用CONFIG_DEMUXER_MP4=0                    #mp4解复用CONFIG_DEMUXER_OGG=0                    #ogg解复用CONFIG_DEMUXER_RAWAUDIO=0               #rawaudio解复用CONFIG_DEMUXER_TS=0                     #ts解复用CONFIG_DEMUXER_WAV=0                    #wav解复用CONFIG_EQXER_IPC=0                      #量化器，2601不涉及CONFIG_EQXER_SILAN=0                    #量化器，2601不涉及CONFIG_FFTXER_IPC=0                     #fft变换，2601不涉及CONFIG_FFTXER_SPEEX=0                   #fft变换，2601不涉及CONFIG_PLAYER_TASK_STACK_SIZE=2048      #播放器任务栈大小CONFIG_RESAMPLER_IPC=0                  #核间音频重采样    CONFIG_RESAMPLER_SPEEX=0                #speex重采样CONFIG_STREAMER_CRYPTO=0                #加密流CONFIG_STREAMER_FIFO=0                  #队列流CONFIG_STREAMER_FILE=0                  #文件流CONFIG_STREAMER_HLS=0                   #http live streamCONFIG_STREAMER_HTTP=1                  #http网络流CONFIG_STREAMER_MEM=1                   #内存流CONFIG_WEB_CACHE_TASK_STACK_SIZE=2048   #网络流缓冲任务栈大小