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  • 数字信号和模拟信号

    2019-09-20 17:28:10
    1.定义 (1)数字信号:指幅度的取值离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。... 模拟信号与数字信号的联系在于它们都用来传递信息的,而且在一定条件下,模拟信号可以转换为数字信号传输。...

    1.定义

    (1)数字信号:是指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。例如二进制码就是一种数字信号(二进制码受噪声的影响小,易于由数字电路进行处理)

    (2)模拟信号(analog signal):是指在时域上数学形式为连续函数的信号,可以取得连续值

    2.联系

           模拟信号与数字信号的联系在于它们都是用来传递信息的,而且在一定条件下,模拟信号可以转换为数字信号传输。数字信号也可以转换为模拟信号。

    3.区别

    模拟信号和数字信号的最主要的区别是一个是连续的,一个是离散的。不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输:模拟数据一般采用模拟信号,例如用一系列连续变化的电磁波(如广播中的电磁波),或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表示;数字数据则采用数字信号,例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1,用恒定的负电压表示二进制数0),或光脉冲来表示。 当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时,电磁波本身既是信号载体,同时作为传输介质;而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时,它一般通过传统的模拟信号传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输。 当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时,一般则需要用双绞线,和光纤介质等将通信双方连接起来,才能将信号从一个节点传到另一个节点。

    4.优缺点

    4.1模拟信号

    (1)优点:直观且容易实现

    (2)缺点:

    ①保密性差   模拟信号,尤其是微波通信和有线明线通信,很容易被窃听。只要收到模拟信号,就容易得到通信内容。

    ②抗干扰能力弱    电信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰,噪声和信号混合后难以分开,从而使得通信质量下降。线路越长,噪声的积累也就越多

    4.2数字信号

    (1)优点

    ①加强了通信的保密性

    ②提高了抗干扰能力。数字信号在传输过程中会混入杂音,可以利用电子电路构成的门限电压(称为阈值)去衡量输入的信号电压,只有达到某一电压幅度,电路才会有输出值,并自动生成一整齐的脉冲(称为整形或再生)。较小杂音电压到达时,由于它低于阈值而被过滤掉,不会引起电路动作。因此再生的信号与原信号完全相同,除非干扰信号大于原信号才会产生误码。为了防止误码,在电路中设置了检验错误和纠正错误的方法,即在出现误码时,可以利用后向信号使对方重发。因而数字传输适用于较远距离的传输,也能适用于性能较差的线路。

    ③ 可构建综合数字通信网。采用时分交换后,传输和交换统一起来,可以形成一个综合数字通信网。

    (2)缺点

    ① 占用频带较宽。因为线路传输的是脉冲信号,传送一路数字化语音信息需占20~64kHz的带宽,而一个模拟话路只占用4kHz带宽,即一路PCM信号占了几个模拟话路。对某一话路而言,它的利用率降低了,或者说它对线路的要求提高了。

    ② 技术要求复杂,尤其是同步技术要求精度很高。接收方要能正确地理解发送方的意思,就必须正确地把每个码元区分开来,并且找到每个信息组的开始,这就需要收发双方严格实现同步,如果组成一个数字网的话,同步问题的解决将更加困难。

    ③ 进行模/数转换时会带来量化误差。随着大规模集成电路的使用以及光纤等宽频带传输介质的普及,对信息的存储和传输,越来越多使用的是数字信号的方式,因此必须对模拟信号进行模/数转换,在转换中不可避免地会产生量化误差。

    5.联系与转换

    模拟信号可以传输模拟数据

    模拟信号可以传输数字数据

    数字信号可以传输模拟数据

    数字信号可以传输数字数据

    模拟信号和数字信号之间是可以相互转换:模拟信号一般通过PCM脉码调制(PulseCodeModulaTIon)方法量化为数字信号,即让模拟信号的不同幅度分别对应不同的二进制值,例如采用8位编码可将模拟信号量化为2^8=256个量级,实用中常采取24位或30位编码;数字信号一般通过对载波进行移相(PhaseShift)的方法转换为模拟信号。

     

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  • 幅值连续的连续信号称为模拟信号。离散信号的间隔可以均匀的,也可以不均匀的,幅值连续的离散信号称为抽样信号,幅值限定为某些数值的信号称为数字信号(不仅仅0和1)。 要点二:跃迁信号 跃迁信号可以理解为...

    信号与系统学习总结

    绪论&连续时间系统的时域分析

    要点一:信号的分类
    任意时间值都有确定的函数则称为连续信号,反之则称为离散信号。幅值连续的连续信号称为模拟信号。离散信号的间隔可以是均匀的,也可以是不均匀的,幅值连续的离散信号称为抽样信号,幅值限定为某些数值的信号称为数字信号(不仅仅是0和1)。

    要点二:跃迁信号
    跃迁信号可以理解为“打开开关”。两个跃迁信号进行一定的运算后可以形成矩形脉冲。矩形脉冲的特点是一段范围内有值,其他范围为零,与其他函数相乘可以实现数据的选取。

    要点三:冲击信号(冲激信号)
    冲击信号是对称的矩形脉冲宽度为τ高度为1/τ并逐渐趋向0,冲激函数面积(积分)为1。可以理解为瞬时的脉冲。与其他函数结合可以实现各种形状的脉冲。冲激信号的一个重要性质是与f(t)相乘等于与f(0)相乘。
    跃迁信号求导后得到冲激信号。

    要点四:零输入响应与零状态响应
    相同点:都是根据0+状态写方程并写出解最后带入求系数
    不同点:零输入响应只考虑起始状态,零状态响应只考虑外加激励信号。零输入仅有齐次解,零状态有齐次解和特解。
    求法:零输入直接由初始状态得到系数,零状态利用冲激函数匹配法。
    线性时不变系统:全响应=零输入+零状态,对于单个因素(例如输入倍增),零状态是倍增的,零输入不变,总的响应不是倍增的,通过两个不同的输入可以分解响应。

    要点五:卷积
    类似于定积分,信号可以分解为多个矩形条。单看一个矩形条,它的面积是左侧边所对应的函数值决定的,这和矩形脉冲的中点决定不同,当宽度很小时,两者可以看做等效,因此一个信号可以分解为无穷多的冲激信号。与脉冲信号卷积可以理解为对折后相交部分的面积。(变换、相乘、积分)

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  • 数字信号处理(一)

    2019-12-20 23:01:47
    模拟信号:自变量时时间在定义域内是连续的信号的幅值一定的动态范围内连续取值。 离散时间信号:自变量时时间在定义域内是离散的。离散时间信号可以通过对连续时间信号的采样来获得,或者信号本身就是 离散的...

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    信号的分类:

    按信号中自变量和幅值的取值特点分为模拟信号离散时间信号数字信号等。

    模拟信号:自变量时时间在定义域内是连续的,信号的幅值在一定的动态范围内连续取值。

    离散时间信号:自变量时时间在定义域内是离散的。离散时间信号可以通过对连续时间信号的采样来获得,或者信号本身就是  离散的。

    数字信号:时间离散、幅值量化为有限字长二进制的信号为数字信号。

    数字信号可以看做由下面过程产生:

                                            模拟信号=======>>离散时间信号=======>>数字信号。

    释:模拟信号在时域上进行采样后变为离散时间信号,离散时间信又经过幅度量化成为数字信号。【时域采样、幅度量化

    上述的时域采样和幅度量化的过程我们有个专业术语叫:模数转换器(Analogue-To-Digital Conversion,简称ADC):是一种能将模拟信号转变为数字信号的电子元件,与之相对应的是数模转换,至于两者转换的具体原理,暂且当做黑箱处理吧!

    为什么要转换?因为只有数字信号才能用软件进行处理。


    信号的处理:

    经过上述的模数转换后,我们可以用软件对其进行各种需求分析,这是必然的,实际应用场景中有很多分支。

    当我们确实需要用到模拟信号时,数字信号的处理就作为了中间辅助环节,例如我们想要得到一个没有噪声、具有特定特征的模拟信号时,这时就需要对信号处理完后再将其转换为模拟信号。如下图

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  • 我们知道在现实生活中,人耳听到的声音是模拟信号,PCM就是要把声音从模拟转换成数字信号的一种技术,他的原理简单地说就是利用一个固定的频率对模拟信号进行采样,采样后的信号在波形上看就像一串连续的幅值不一的...

    1. PCM是什么


    PCM是英文Pulse-code modulation的缩写,中文译名是脉冲编码调制。我们知道在现实生活中,人耳听到的声音是模拟信号,PCM就是要把声音从模拟转换成数字信号的一种技术,他的原理简单地说就是利用一个固定的频率对模拟信号进行采样,采样后的信号在波形上看就像一串连续的幅值不一的脉冲,把这些脉冲的幅值按一定的精度进行量化,这些量化后的数值被连续地输出、传输、处理或记录到存储介质中,所有这些组成了数字音频的产生过程。

           图1.1  模拟音频的采样、量化

     

    PCM信号的两个重要指标是采样频率和量化精度,目前,CD音频的采样频率通常为44100Hz,量化精度是16bit。通常,播放音乐时,应用程序从存储介质中读取音频数据(MP3、WMA、AAC......),经过解码后,最终送到音频驱动程序中的就是PCM数据,反过来,在录音时,音频驱动不停地把采样所得的PCM数据送回给应用程序,由应用程序完成压缩、存储等任务。所以,音频驱动的两大核心任务就是:

    • playback    如何把用户空间的应用程序发过来的PCM数据,转化为人耳可以辨别的模拟音频
    • capture     把mic拾取到得模拟信号,经过采样、量化,转换为PCM信号送回给用户空间的应用程序

    2. alsa-driver中的PCM中间层


    ALSA已经为我们实现了功能强劲的PCM中间层,自己的驱动中只要实现一些底层的需要访问硬件的函数即可。

     

    要访问PCM的中间层代码,你首先要包含头文件<sound/pcm.h>,另外,如果需要访问一些与 hw_param相关的函数,可能也要包含<sound/pcm_params.h>。

     

    每个声卡最多可以包含4个pcm的实例,每个pcm实例对应一个pcm设备文件。pcm实例数量的这种限制源于linux设备号所占用的位大小,如果以后使用64位的设备号,我们将可以创建更多的pcm实例。不过大多数情况下,在嵌入式设备中,一个pcm实例已经足够了。

     

    一个pcm实例由一个playback stream和一个capture stream组成,这两个stream又分别有一个或多个substreams组成。

                                        图2.1  声卡中的pcm结构

     

    在嵌入式系统中,通常不会像图2.1中这么复杂,大多数情况下是一个声卡,一个pcm实例,pcm下面有一个playback和capture stream,playback和capture下面各自有一个substream。

     

     下面一张图列出了pcm中间层几个重要的结构,他可以让我们从uml的角度看一看这列结构的关系,理清他们之间的关系,对我们理解pcm中间层的实现方式。

                                                     图2.2  pcm中间层的几个重要的结构体的关系图

     

    • snd_pcm是挂在snd_card下面的一个snd_device
    • snd_pcm中的字段:streams[2],该数组中的两个元素指向两个snd_pcm_str结构,分别代表playback stream和capture stream
    • snd_pcm_str中的substream字段,指向snd_pcm_substream结构
    • snd_pcm_substream是pcm中间层的核心,绝大部分任务都是在substream中处理,尤其是他的ops(snd_pcm_ops)字段,许多user空间的应用程序通过alsa-lib对驱动程序的请求都是由该结构中的函数处理。它的runtime字段则指向snd_pcm_runtime结构,snd_pcm_runtime记录这substream的一些重要的软件和硬件运行环境和参数。

     3. 新建一个pcm


     

    alsa-driver的中间层已经为我们提供了新建pcm的api:

     

            int snd_pcm_new(struct snd_card *card, const char *id, int device, int playback_count, int capture_count,
                                         struct snd_pcm ** rpcm);

     

    参数device 表示目前创建的是该声卡下的第几个pcm,第一个pcm设备从0开始。

    参数playback_count 表示该pcm将会有几个playback substream。

    参数capture_count 表示该pcm将会有几个capture substream。

     

    另一个用于设置pcm操作函数接口的api:

     

            void snd_pcm_set_ops(struct snd_pcm *pcm, int direction, struct snd_pcm_ops *ops);

     

     

    新建一个pcm可以用下面一张新建pcm的调用的序列图进行描述:

     

     

     

                                                                             图3.1 新建pcm的序列图

    • snd_card_create    pcm是声卡下的一个设备(部件),所以第一步是要创建一个声卡
    • snd_pcm_new    调用该api创建一个pcm,才该api中会做以下事情
      • 如果有,建立playback stream,相应的substream也同时建立
      • 如果有,建立capture stream,相应的substream也同时建立
      • 调用snd_device_new()把该pcm挂到声卡中,参数ops中的dev_register字段指向了函数snd_pcm_dev_register,这个回调函数会在声卡的注册阶段被调用。
    • snd_pcm_set_ops    设置操作该pcm的控制/操作接口函数,参数中的snd_pcm_ops结构中的函数通常就是我们驱动要实现的函数
    • snd_card_register    注册声卡,在这个阶段会遍历声卡下的所有逻辑设备,并且调用各设备的注册回调函数,对于pcm,就是第二步提到的snd_pcm_dev_register函数,该回调函数建立了和用户空间应用程序(alsa-lib)通信所用的设备文件节点:/dev/snd/pcmCxxDxxp和/dev/snd/pcmCxxDxxc

    4. 设备文件节点的建立(dev/snd/pcmCxxDxxp、pcmCxxDxxc)


    4.1 struct snd_minor

    每个snd_minor结构体保存了声卡下某个逻辑设备的上下文信息,他在逻辑设备建立阶段被填充,在逻辑设备被使用时就可以从该结构体中得到相应的信息。pcm设备也不例外,也需要使用该结构体。该结构体在include/sound/core.h中定义。

    [c-sharp] view plain copy
    1. struct snd_minor {  
    2.     int type;           /* SNDRV_DEVICE_TYPE_XXX */  
    3.     int card;           /* card number */  
    4.     int device;         /* device number */  
    5.     const struct file_operations *f_ops;    /* file operations */  
    6.     void *private_data;     /* private data for f_ops->open */  
    7.     struct device *dev;     /* device for sysfs */  
    8. };  

    在sound/sound.c中定义了一个snd_minor指针的全局数组:

    [c-sharp] view plain copy
    1. static struct snd_minor *snd_minors[256];  

    前面说过,在声卡的注册阶段(snd_card_register),会调用pcm的回调函数snd_pcm_dev_register(),这个函数里会调用函数snd_register_device_for_dev():

    [c-sharp] view plain copy
    1. static int snd_pcm_dev_register(struct snd_device *device)  
    2. {  
    3.     ......  
    4.   
    5.     /* register pcm */  
    6.     err = snd_register_device_for_dev(devtype, pcm->card,  
    7.                          pcm->device,  
    8.                     &snd_pcm_f_ops[cidx],  
    9.                     pcm, str, dev);  
    10.     ......  
    11. }  

    我们再进入snd_register_device_for_dev():

    [c-sharp] view plain copy
    1. int snd_register_device_for_dev(int type, struct snd_card *card, int dev,  
    2.                 const struct file_operations *f_ops,  
    3.                 void *private_data,  
    4.                 const char *name, struct device *device)  
    5. {  
    6.     int minor;  
    7.     struct snd_minor *preg;  
    8.   
    9.     if (snd_BUG_ON(!name))  
    10.         return -EINVAL;  
    11.     preg = kmalloc(sizeof *preg, GFP_KERNEL);  
    12.     if (preg == NULL)  
    13.         return -ENOMEM;  
    14.     preg->type = type;  
    15.     preg->card = card ? card->number : -1;  
    16.     preg->device = dev;  
    17.     preg->f_ops = f_ops;  
    18.     preg->private_data = private_data;  
    19.     mutex_lock(&sound_mutex);  
    20. #ifdef CONFIG_SND_DYNAMIC_MINORS  
    21.     minor = snd_find_free_minor();  
    22. #else  
    23.     minor = snd_kernel_minor(type, card, dev);  
    24.     if (minor >= 0 && snd_minors[minor])  
    25.         minor = -EBUSY;  
    26. #endif  
    27.     if (minor < 0) {  
    28.         mutex_unlock(&sound_mutex);  
    29.         kfree(preg);  
    30.         return minor;  
    31.     }  
    32.     snd_minors[minor] = preg;  
    33.     preg->dev = device_create(sound_class, device, MKDEV(major, minor),  
    34.                   private_data, "%s", name);  
    35.     if (IS_ERR(preg->dev)) {  
    36.         snd_minors[minor] = NULL;  
    37.         mutex_unlock(&sound_mutex);  
    38.         minor = PTR_ERR(preg->dev);  
    39.         kfree(preg);  
    40.         return minor;  
    41.     }  
    42.   
    43.     mutex_unlock(&sound_mutex);  
    44.     return 0;  
    45. }  

    • 首先,分配并初始化一个snd_minor结构中的各字段
      • type:SNDRV_DEVICE_TYPE_PCM_PLAYBACK/SNDRV_DEVICE_TYPE_PCM_CAPTURE
      • card: card的编号
      • device:pcm实例的编号,大多数情况为0
      • f_ops:snd_pcm_f_ops
      • private_data:指向该pcm的实例
    • 根据type,card和pcm的编号,确定数组的索引值minor,minor也作为pcm设备的此设备号
    • 把该snd_minor结构的地址放入全局数组snd_minors[minor]中
    • 最后,调用device_create创建设备节点

    4.2 设备文件的建立

     


     

    在4.1节的最后,设备文件已经建立,不过4.1节的重点在于snd_minors数组的赋值过程,在本节中,我们把重点放在设备文件中。

     

    回到pcm的回调函数snd_pcm_dev_register()中:

    [c-sharp] view plain copy
    1. static int snd_pcm_dev_register(struct snd_device *device)  
    2. {  
    3.     int cidx, err;  
    4.     char str[16];  
    5.     struct snd_pcm *pcm;  
    6.     struct device *dev;  
    7.   
    8.     pcm = device->device_data;  
    9.          ......  
    10.     for (cidx = 0; cidx < 2; cidx++) {  
    11.                   ......  
    12.         switch (cidx) {  
    13.         case SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK:  
    14.             sprintf(str, "pcmC%iD%ip", pcm->card->number, pcm->device);  
    15.             devtype = SNDRV_DEVICE_TYPE_PCM_PLAYBACK;  
    16.             break;  
    17.         case SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE:  
    18.             sprintf(str, "pcmC%iD%ic", pcm->card->number, pcm->device);  
    19.             devtype = SNDRV_DEVICE_TYPE_PCM_CAPTURE;  
    20.             break;  
    21.         }  
    22.         /* device pointer to use, pcm->dev takes precedence if 
    23.          * it is assigned, otherwise fall back to card's device 
    24.          * if possible */  
    25.         dev = pcm->dev;  
    26.         if (!dev)  
    27.             dev = snd_card_get_device_link(pcm->card);  
    28.         /* register pcm */  
    29.         err = snd_register_device_for_dev(devtype, pcm->card,  
    30.                           pcm->device,  
    31.                           &snd_pcm_f_ops[cidx],  
    32.                           pcm, str, dev);  
    33.                   ......  
    34.     }  
    35.          ......  
    36. }  

     

    以上代码我们可以看出,对于一个pcm设备,可以生成两个设备文件,一个用于playback,一个用于capture,代码中也确定了他们的命名规则:

    • playback  --  pcmCxDxp,通常系统中只有一各声卡和一个pcm,它就是pcmC0D0p
    • capture  --  pcmCxDxc,通常系统中只有一各声卡和一个pcm,它就是pcmC0D0c

    snd_pcm_f_ops

    snd_pcm_f_ops是一个标准的文件系统file_operations结构数组,它的定义在sound/core/pcm_native.c中:

    [c-sharp] view plain copy
    1. const struct file_operations snd_pcm_f_ops[2] = {  
    2.     {  
    3.         .owner =        THIS_MODULE,  
    4.         .write =        snd_pcm_write,  
    5.         .aio_write =        snd_pcm_aio_write,  
    6.         .open =         snd_pcm_playback_open,  
    7.         .release =      snd_pcm_release,  
    8.         .llseek =       no_llseek,  
    9.         .poll =         snd_pcm_playback_poll,  
    10.         .unlocked_ioctl =   snd_pcm_playback_ioctl,  
    11.         .compat_ioctl =     snd_pcm_ioctl_compat,  
    12.         .mmap =         snd_pcm_mmap,  
    13.         .fasync =       snd_pcm_fasync,  
    14.         .get_unmapped_area =    snd_pcm_get_unmapped_area,  
    15.     },  
    16.     {  
    17.         .owner =        THIS_MODULE,  
    18.         .read =         snd_pcm_read,  
    19.         .aio_read =     snd_pcm_aio_read,  
    20.         .open =         snd_pcm_capture_open,  
    21.         .release =      snd_pcm_release,  
    22.         .llseek =       no_llseek,  
    23.         .poll =         snd_pcm_capture_poll,  
    24.         .unlocked_ioctl =   snd_pcm_capture_ioctl,  
    25.         .compat_ioctl =     snd_pcm_ioctl_compat,  
    26.         .mmap =         snd_pcm_mmap,  
    27.         .fasync =       snd_pcm_fasync,  
    28.         .get_unmapped_area =    snd_pcm_get_unmapped_area,  
    29.     }  
    30. };  

    snd_pcm_f_ops作为snd_register_device_for_dev的参数被传入,并被记录在snd_minors[minor]中的字段f_ops中。最后,在snd_register_device_for_dev中创建设备节点:

    [c-sharp] view plain copy
    1. snd_minors[minor] = preg;  
    2. preg->dev = device_create(sound_class, device, MKDEV(major, minor),  
    3.               private_data, "%s", name);  

     

    4.3 层层深入,从应用程序到驱动层pcm


    4.3.1 字符设备注册

    在sound/core/sound.c中有alsa_sound_init()函数,定义如下:

    [c-sharp] view plain copy
    1. static int __init alsa_sound_init(void)  
    2. {  
    3.     snd_major = major;  
    4.     snd_ecards_limit = cards_limit;  
    5.     if (register_chrdev(major, "alsa", &snd_fops)) {  
    6.         snd_printk(KERN_ERR "unable to register native major device number %d/n", major);  
    7.         return -EIO;  
    8.     }  
    9.     if (snd_info_init() < 0) {  
    10.         unregister_chrdev(major, "alsa");  
    11.         return -ENOMEM;  
    12.     }  
    13.     snd_info_minor_register();  
    14.     return 0;  
    15. }  

    register_chrdev中的参数major与之前创建pcm设备是device_create时的major是同一个,这样的结果是,当应用程序open设备文件/dev/snd/pcmCxDxp时,会进入snd_fops的open回调函数,我们将在下一节中讲述open的过程。

    4.3.2 打开pcm设备

    从上一节中我们得知,open一个pcm设备时,将会调用snd_fops的open回调函数,我们先看看snd_fops的定义:

    [c-sharp] view plain copy
    1. static const struct file_operations snd_fops =  
    2. {  
    3.     .owner =    THIS_MODULE,  
    4.     .open =     snd_open  
    5. };  

    跟入snd_open函数,它首先从inode中取出此设备号,然后以次设备号为索引,从snd_minors全局数组中取出当初注册pcm设备时填充的snd_minor结构(参看4.1节的内容),然后从snd_minor结构中取出pcm设备的f_ops,并且把file->f_op替换为pcm设备的f_ops,紧接着直接调用pcm设备的f_ops->open(),然后返回。因为file->f_op已经被替换,以后,应用程序的所有read/write/ioctl调用都会进入pcm设备自己的回调函数中,也就是4.2节中提到的snd_pcm_f_ops结构中定义的回调。

    [c-sharp] view plain copy
    1. static int snd_open(struct inode *inode, struct file *file)  
    2. {  
    3.     unsigned int minor = iminor(inode);  
    4.     struct snd_minor *mptr = NULL;  
    5.     const struct file_operations *old_fops;  
    6.     int err = 0;  
    7.   
    8.     if (minor >= ARRAY_SIZE(snd_minors))  
    9.         return -ENODEV;  
    10.     mutex_lock(&sound_mutex);  
    11.     mptr = snd_minors[minor];  
    12.     if (mptr == NULL) {  
    13.         mptr = autoload_device(minor);  
    14.         if (!mptr) {  
    15.             mutex_unlock(&sound_mutex);  
    16.             return -ENODEV;  
    17.         }  
    18.     }  
    19.     old_fops = file->f_op;  
    20.     file->f_op = fops_get(mptr->f_ops);  
    21.     if (file->f_op == NULL) {  
    22.         file->f_op = old_fops;  
    23.         err = -ENODEV;  
    24.     }  
    25.     mutex_unlock(&sound_mutex);  
    26.     if (err < 0)  
    27.         return err;  
    28.   
    29.     if (file->f_op->open) {  
    30.         err = file->f_op->open(inode, file);  
    31.         if (err) {  
    32.             fops_put(file->f_op);  
    33.             file->f_op = fops_get(old_fops);  
    34.         }  
    35.     }  
    36.     fops_put(old_fops);  
    37.     return err;  
    38. }  

     

    下面的序列图展示了应用程序如何最终调用到snd_pcm_f_ops结构中的回调函数:

                                                                   图4.3.2.1    应用程序操作pcm设备

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模拟信号的幅值一定是连续的