Mesh 音频编解码演示

Mesh 音频编解码演示（Audio Codec Demo）是 AC63xx 系列 SDK 中用于验证 SIG Mesh 节点音频采集、编码与输出的示例工程，其核心实现位于 apps/mesh/audio_codec_demo.c，演示了从麦克风（或正弦波模拟数据源）采集 PCM 数据、经音频编码任务编码为 OPUS / SPEEX / ADPCM / LC3 / SBC / MSBC 等格式、并通过输出回调把编码帧交给上层（可进一步经 Mesh 网络发送）的完整链路。

Purpose and Scope

本页面说明 Mesh 音频编解码演示的编码端实现机制：

• 演示入口与宏开关（ENC_DEMO_EN、MESH_AUDIO_TEST、MIC_USE_MIC_CHANNEL）
• 数据结构 demo_enc_hdl 与音频编码任务（audio_encoder / audio_encoder_task）的装配方式
• PCM 数据源：ADC 麦克风采集与 44.1kHz 正弦波表模拟（timer 灌数）
• 六种编码格式（OPUS / SPEEX / ADPCM / LC3 / SBC / MSBC）的 audio_fmt 参数配置
• 编码帧输出回调（demo_output）——这是把编码数据接入 Mesh 网络发送的扩展点

以下主题属于相邻页面，不在本页展开：Mesh 协议栈本身（SIG Mesh 模型、配网、消息收发）参见 Mesh 协议相关页面；generic_onoff_server.c 中通用的 OnOff 模型按键测试参见通用模型示例页面；Mesh DFU 升级参见 Mesh DFU 页面。本页仅聚焦"音频采集 → 编码 → 输出"这条编解码演示链路，且需说明：当前源文件中实现的是编码端演示，解码端演示未见独立源文件，相关解码能力由系统 audio_decoder 框架提供。

Overview

设计目标

在资源受限的嵌入式蓝牙 SoC（AC63xx 系列）上，Mesh 节点除灯控、传感等低速数据应用外，还可能承载语音/音频类应用（如对讲、广播）。受限于 BLE 带宽，原始 PCM 数据无法直接经 Mesh 传输，必须先在节点本地完成音频编码压缩，再通过 Mesh 消息将编码帧分发给其他节点。本演示正是为了验证这一"采集-编码-输出"链路在 SDK 上的可行性，并提供一个可复用的编码器封装模板。

关键设计决策

1. 双数据源设计：默认使用 ADC 麦克风（MIC_USE_MIC_CHANNEL = 1）实时采集；同时预留了 sys_hi_timer 定时器 + 正弦波表的模拟数据源（demo_frame_test_time_func，默认被注释），便于在没有 MIC 硬件环境下验证编码链路。
2. 环形缓冲 + 信号量同步：采集端（中断回调或定时器）把 PCM 写入 pcm_in_cbuf 环形缓冲，编码任务侧 demo_enc_pcm_get 在缓冲数据不足时通过 pcm_frame_sem 信号量等待，实现生产-消费解耦。
3. 编码格式可插拔：通过 TCFG_ENC_OPUS_ENABLE、TCFG_ENC_SPEEX_ENABLE、TCFG_ENC_ADPCM_ENABLE、TCFG_ENC_LC3_ENABLE、TCFG_ENC_SBC_ENABLE、TCFG_ENC_MSBC_ENABLE 编译开关选择可用编码器，运行时由 code_type 参数选择。
4. 编码期间提频：编码是计算密集操作，audio_demo_enc_open 会把系统时钟提升到 ENC_CLK（96MHz），关闭时恢复原时钟，平衡性能与功耗。
5. 看门狗喂狗：编码输出回调中调用 wdt_clear()，防止长时间编码阻塞导致系统复位。

术语表

Architecture

flowchart TD
    subgraph sg_Source["数据源层"]
        MIC["ADC 麦克风<br/>audio_adc_mic_open"]
        TIMER["sys_hi_timer 定时器<br/>demo_frame_test_time_func"]
        SINE["sin44K 正弦波表<br/>read_44k_sine_data"]
    end

    subgraph sg_Buffer["PCM 缓冲层"]
        CBUF["pcm_in_cbuf 环形缓冲<br/>ENC_IN_SIZE * 6 字节"]
        SEM["pcm_frame_sem 信号量"]
    end

    subgraph sg_Encoder["编码层"]
        ENC_TASK["encode_task<br/>audio_encoder_task"]
        ENC["audio_encoder<br/>demo_enc_input / demo_enc_handler"]
        FMT["audio_fmt 格式参数<br/>OPUS/SPEEX/ADPCM/LC3/SBC/MSBC"]
    end

    subgraph sg_Output["输出层"]
        OUT_CB["demo_enc_output_handler<br/>wdt_clear + put_buf"]
        DEMO_OUT["demo_output 回调<br/>调用方注册"]
        MESH["Mesh 网络发送<br/>扩展点"]
    end

    subgraph sg_Clock["时钟管理"]
        CLK["sys 时钟提升至 ENC_CLK 96MHz<br/>clk_set / clk_get"]
    end

    MIC -->|"ADC 中断回调 adc_mic_output_handler"| CBUF
    TIMER -->|"cbuf_write 320B/次"| CBUF
    SINE --> TIMER
    CBUF -->|"demo_enc_pcm_get fget"| ENC
    SEM -->|"os_sem_pend 等待数据"| ENC
    ENC -->|"读取 fmt 参数"| FMT
    ENC_TASK -->|"驱动"| ENC
    ENC -->|"enc_output 回调"| OUT_CB
    OUT_CB -->|"调用"| DEMO_OUT
    DEMO_OUT -->|"编码帧"| MESH
    CLK -->|"提频保障编码性能"| ENC

架构说明：

• 数据源层：默认启用 MIC 通道（MIC_USE_MIC_CHANNEL），adc_mic_output_handler 在 ADC 中断中把采集到的 s16 数据写入环形缓冲并唤醒编码器；模拟模式下定时器每 40ms 从 sin44K 正弦波表读出 320 字节写入缓冲（该路径默认注释）。
• PCM 缓冲层：demo_enc_pcm_get 是编码器的 fget 回调，当缓冲不足一帧时 os_sem_pend 等待（超时 5ms），数据就绪后 cbuf_read 读出 frame_len 字节。
• 编码层：audio_encoder_task（线程名 "audio_enc"）驱动编码器，audio_encoder_set_fmt 下发格式参数；输出帧缓冲为 320 字节。
• 输出层：编码完成经 demo_enc_output_handler 回调，打印帧长、put_buf 输出前 16 字节调试信息，并调用上层注册的 demo_output 回调——这是把编码帧打包成 Mesh Vendor Model 消息发送的扩展点。
• 时钟管理：开启编码时若当前 sys 时钟低于 96MHz 则提升，关闭时恢复，保证编码实时性同时避免常驻高频。

实现文件关系

核心实现

编译开关与启用条件

整个演示文件被 #if ENC_DEMO_EN 包裹，ENC_DEMO_EN 未定义或为 0 时整个编码演示被编译排除：

#if ENC_DEMO_EN
...
#endif

来源：apps/mesh/audio_codec_demo.c

与之配套的板级宏 MESH_AUDIO_TEST 在示例板配置中默认关闭，需在板级 *_demo_cfg.h 中打开：

/* Mesh Audio Test */
#define MESH_AUDIO_TEST						DISABLE

来源：apps/mesh/board/bd19/board_ac6321a_demo_cfg.h

各编码器由 TCFG_ENC_*_ENABLE 宏控制是否参与编译，演示运行时再按 code_type 参数选择。若所选编码器未使能，audio_encoder_open 后 encoder.enc_priv 为空，函数返回 -EINVAL 并打印 "encoder err, maybe coding(0x%x) disable"。

数据结构 demo_enc_hdl

struct demo_enc_hdl {
    struct audio_encoder encoder;
    OS_SEM pcm_frame_sem;
    u8 output_frame[ENC_OUT_SIZE];
    u8  pcm_frame[ENC_IN_SIZE];
    u8 frame_size;
    u8 in_cbuf_buf[ENC_IN_SIZE * 6];
    cbuffer_t pcm_in_cbuf;
    u32 clk_before;
#if mic_enc_PACK_ENABLE
    u16 cp_type;
    u16 packet_head_sn;
#endif
#if MIC_USE_MIC_CHANNEL
    struct audio_adc_output_hdl adc_output;
    struct adc_mic_ch mic_ch;
    s16 adc_buf[ENC_ADC_BUFS_SIZE];    //align 4Bytes
#endif
    int (*demo_output)(void *priv, void *buf, int len);
};

来源：apps/mesh/audio_codec_demo.c

各字段职责：

全局实例 demo_enc 为静态指针，编码期间非空，关闭后被释放置空；多处回调先判空再使用，避免悬垂指针。

PCM 数据生产（采集侧）

MIC 路径（默认启用）： ADC 中断回调把采集数据写入环形缓冲，随后唤醒编码任务：

static void adc_mic_output_handler(void *priv, s16 *data, int len)
{
    if (demo_enc) {
        u16 wlen = cbuf_write(&demo_enc->pcm_in_cbuf, data, len);
        if (wlen != len) {
            putchar('@');
        }
        audio_encoder_resume(&demo_enc->encoder);
        demo_enc_resume();
    }
}

来源：apps/mesh/audio_codec_demo.c

设计意图：audio_encoder_resume 唤醒编码器立即取数，demo_enc_resume 释放信号量；当环形缓冲满导致 cbuf_write 写入字节数不足时打印 '@' 作水位告警——这通常意味着编码吞吐跟不上采集速率，需要提高 ENC_CLK 或检查编码格式配置。

模拟路径（默认注释）： 定时器回调通过正弦波表生成 PCM，便于无 MIC 环境验证：

static void demo_frame_test_time_func(void *param)
{
    u32 len = 320; //每次写的字节数
    frame_bytes = read_44k_sine_data(pcm_frames, len, frames_offset, 1);
    frames_offset += (frame_bytes >> 1) / 1;   //固定传320
    if (demo_enc) {
        u16 wlen = cbuf_write(&demo_enc->pcm_in_cbuf, pcm_frames, len);
        if (wlen != len) {
            putchar('@');
        }
        audio_encoder_resume(&demo_enc->encoder);
        demo_enc_resume();
    }
}

来源：apps/mesh/audio_codec_demo.c

read_44k_sine_data 从 88 字节的 sin44K 表按偏移循环读出采样并扩展声道，返回实际写入字节数：

int read_44k_sine_data(void *buf, int bytes, int offset, u8 channel)
{
    s16 *sine = (s16 *)sin44K;
    s16 *data = (s16 *)buf;
    int frame_len = (bytes >> 1) / channel;
    int sin44k_frame_len = sizeof(sin44K) / 2;
    int i, j;
    offset = offset % sin44k_frame_len;
    for (i = 0; i < frame_len; i++) {
        for (j = 0; j < channel; j++) {
            *data++ = sine[offset];
        }
        if (++offset >= sin44k_frame_len) {
            offset = 0;
        }
    }
    return i * 2 * channel;
}

来源：apps/mesh/audio_codec_demo.c

PCM 数据消费（编码侧）

编码器通过 fget 回调取数。数据不足时挂起信号量等待生产，超时 5ms：

static int demo_enc_pcm_get(struct audio_encoder *encoder, s16 **frame, u16 frame_len)
{
    int pcm_len = 0;
    if (demo_enc == NULL) {
        r_printf("demo_enc NULL\n");
        return 0;
    }
    if ((&demo_enc->pcm_in_cbuf)->data_len < frame_len) {
        os_sem_set(&demo_enc->pcm_frame_sem, 0);
        os_sem_pend(&demo_enc->pcm_frame_sem, 5);
        if (demo_enc == NULL) {
            printf("demo_enc is NULL\n");
            return 0;
        }
    }
    pcm_len = cbuf_read(&demo_enc->pcm_in_cbuf, demo_enc->pcm_frame, frame_len);
    if (pcm_len != frame_len) {
        putchar('L');
    }
    *frame = demo_enc->pcm_frame;
    return pcm_len;
}

来源：apps/mesh/audio_codec_demo.c

要点：

• demo_enc_pcm_get 与 demo_enc_pcm_put（空实现）组成 demo_enc_input 回调集，通过 audio_encoder_open(&demo_enc->encoder, &demo_enc_input, encode_task) 注入编码器。
• 等待前先 os_sem_set(..., 0) 清零信号量再 os_sem_pend(..., 5)，保证只等待一次新数据到达，且 5ms 超时防止编码任务永久阻塞。
• cbuf_read 返回字节数不足 frame_len 时打印 'L'，表示缓冲水位不足（可能出现于超时退出后）。

编码输出

static int demo_enc_output_handler(struct audio_encoder *encoder, u8 *frame, int len)
{
    if (encoder == NULL) {
        r_printf("encoder NULL");
    }
    wdt_clear();
    printf("demo frame len:%d \n", len);
    if (demo_enc && demo_enc->demo_output) {
        demo_enc->demo_output(NULL, frame, len);
    }
    put_buf(frame, 16);
    return len;
}

来源：apps/mesh/audio_codec_demo.c

设计意图：wdt_clear() 确保持续编码时看门狗不被触发；put_buf(frame, 16) 输出帧头 16 字节便于串口抓包比对编码格式；demo_output 回调即 Mesh 发送扩展点——把编码帧填入 Mesh Vendor Model 的 mesh_model_send 消息即可完成"采集-编码-入网"链路。

编码格式参数配置

audio_demo_enc_open 按 code_type 填充 audio_fmt fmt：

int audio_demo_enc_open(int (*demo_output)(void *priv, void *buf, int len), u32 code_type, u8 ai_type)
{
    int err;
    struct audio_fmt fmt = {0};
    switch (code_type) {
#if TCFG_ENC_OPUS_ENABLE
    case AUDIO_CODING_OPUS:
        fmt.quality = 0 | ai_type/*| LOW_COMPLEX*/;
        fmt.sample_rate = 16000;
        fmt.coding_type = AUDIO_CODING_OPUS;
        break;
#endif
#if TCFG_ENC_SPEEX_ENABLE
    case AUDIO_CODING_SPEEX:
        fmt.quality = 5;
        fmt.complexity = 2;
        fmt.sample_rate = 16000;
        fmt.coding_type = AUDIO_CODING_SPEEX;
        break;
#endif
#if TCFG_ENC_ADPCM_ENABLE
    case AUDIO_CODING_WAV:   //adpcm 编码
        fmt.sample_rate = 16000;
        fmt.bit_rate = 1024;  //blockSize,可配成256/512/1024/2048
        fmt.channel = 2;
        fmt.coding_type = AUDIO_CODING_WAV;
        break;
#endif
#if TCFG_ENC_LC3_ENABLE
    case AUDIO_CODING_LC3:
        fmt.bit_rate = 64000;
        fmt.sample_rate = LC3_CODING_SAMPLERATE;
        fmt.frame_len = LC3_CODING_FRAME_LEN;
        fmt.channel = LC3_CODING_CHANNEL;
        fmt.coding_type = AUDIO_CODING_LC3;
        break;
#endif
#if TCFG_ENC_SBC_ENABLE
    case AUDIO_CODING_SBC:
        sbc_t sbc_enc_parm = {
            .frequency = SBC_FREQ_44100,
            .blocks = SBC_BLK_16,
            .subbands = SBC_SB_8,
            .mode = SBC_MODE_STEREO,
            .allocation = 0,
            .endian = SBC_LE,
            .bitpool = 53
        };
        fmt.priv = (void *)(&sbc_enc_parm);
        fmt.frame_len = 640;
        fmt.coding_type = AUDIO_CODING_SBC;
        break;
#endif
#if TCFG_ENC_MSBC_ENABLE
    case AUDIO_CODING_MSBC:  //msbc没有外部配置的参数
        fmt.coding_type = AUDIO_CODING_MSBC;
        break;
#endif
    default:
        printf("do not support this type !!!\n");
        return -1;
    }
    ...
}

来源：apps/mesh/audio_codec_demo.c

各格式设计要点：

code_type 无匹配分支时打印 "do not support this type !!!" 并返回 -1，属预期错误路径。

核心流程

编码器启动流程

audio_demo_enc_open 完成"资源分配 → 编码器装配 → 数据源启动"三步：

    if (!encode_task) {
        encode_task = zalloc(sizeof(*encode_task));
        audio_encoder_task_create(encode_task, "audio_enc");
    }
    if (!demo_enc) {
        demo_enc = zalloc(sizeof(*demo_enc));
        memset(demo_enc, 0x00, sizeof(*demo_enc));
    }
    demo_enc_output_func_register(demo_output);

    cbuf_init(&demo_enc->pcm_in_cbuf, demo_enc->in_cbuf_buf, ENC_IN_SIZE * 6);
    os_sem_create(&demo_enc->pcm_frame_sem, 0);
    audio_encoder_open(&demo_enc->encoder, &demo_enc_input, encode_task);
    audio_encoder_set_handler(&demo_enc->encoder, &demo_enc_handler);
    audio_encoder_set_fmt(&demo_enc->encoder, &fmt);
    audio_encoder_set_event_handler(&demo_enc->encoder, demo_enc_event_handler, 0);
    audio_encoder_set_output_buffs(&demo_enc->encoder, demo_enc->output_frame,
                                   sizeof(demo_enc->output_frame), 1);
    if (!demo_enc->encoder.enc_priv) {
        log_e("encoder err, maybe coding(0x%x) disable \n", fmt.coding_type);
        err = -EINVAL;
        goto __err;
    }
    int start_err = audio_encoder_start(&demo_enc->encoder);
    ...
#if MIC_USE_MIC_CHANNEL
    demo_enc->clk_before = clk_get("sys");
    if (demo_enc->clk_before < ENC_CLK) {
        clk_set("sys", ENC_CLK);
    }
    audio_mic_pwr_ctl(MIC_PWR_ON);
    audio_adc_mic_open(&demo_enc->mic_ch, AUDIO_ADC_MIC_CH, &adc_hdl);
    audio_adc_mic_set_sample_rate(&demo_enc->mic_ch, fmt.sample_rate);
    audio_adc_mic_set_gain(&demo_enc->mic_ch, app_var.aec_mic_gain);
    audio_adc_mic_set_buffs(&demo_enc->mic_ch, demo_enc->adc_buf,
                            ENC_ADC_IRQ_POINTS * 2, ENC_BUF_NUM);
    demo_enc->adc_output.handler = adc_mic_output_handler;
    audio_adc_add_output_handler(&adc_hdl, &demo_enc->adc_output);
    audio_adc_mic_start(&demo_enc->mic_ch);
#endif

来源：apps/mesh/audio_codec_demo.c

sequenceDiagram
    participant App as 应用层 (generic_onoff_server / 自定义)
    participant Enc as audio_demo_enc_open
    participant Task as encode_task<br/>(audio_enc)
    participant Encoder as audio_encoder
    participant ADC as ADC MIC
    participant CBUF as pcm_in_cbuf
    participant OUT as demo_output 回调

    App->>Enc: audio_demo_enc_open(output_cb, code_type, ai_type)
    Enc->>Enc: 按 code_type 填充 audio_fmt
    Enc->>Task: audio_encoder_task_create("audio_enc")
    Enc->>Encoder: audio_encoder_open + set_fmt + set_handler
    Enc->>Encoder: audio_encoder_start
    Enc->>ADC: 提升 sys 时钟至 96MHz
    Enc->>ADC: audio_mic_pwr_ctl(MIC_PWR_ON)
    Enc->>ADC: audio_adc_mic_open / set_buffs / start
    ADC-->>CBUF: 中断回调 adc_mic_output_handler 写 PCM
    CBUF-->>Encoder: fget 取数 (demo_enc_pcm_get)
    Encoder->>Encoder: 编码 (OPUS/SPEEX/ADPCM/LC3/SBC/MSBC)
    Encoder-->>OUT: enc_output 回调 (demo_enc_output_handler)
    OUT-->>App: demo_output 回调收到编码帧
    Note over OUT,App: 扩展点: 在此打包 Mesh Vendor 消息发送

编码循环状态流转

stateDiagram-v2
    [*] --> IDLE
    IDLE --> STARTING: audio_demo_enc_open
    STARTING --> RUNNING: audio_encoder_start + mic start
    RUNNING --> WAITING: cbuf 数据不足一帧
    WAITING --> RUNNING: os_sem_pend 收到信号量(≤5ms)
    RUNNING --> OUTPUT: 编码完成 enc_output
    OUTPUT --> RUNNING: demo_output 回调返回
    RUNNING --> STOPPING: audio_demo_enc_close
    STOPPING --> IDLE: 释放 demo_enc
    IDLE --> [*]

关闭流程

int audio_demo_enc_close()
{
    if (!demo_enc) {
        return -1;
    }
    printf("audio_demo_enc_close\n");
#if MIC_USE_MIC_CHANNEL
    clk_set("sys", demo_enc->clk_before);
    audio_adc_mic_close(&demo_enc->mic_ch);
    audio_adc_del_output_handler(&adc_hdl, &demo_enc->adc_output);
#endif
    demo_enc_resume();
    audio_encoder_close(&demo_enc->encoder);
    free(demo_enc);
    demo_enc = NULL;
    printf("audio_demo_enc_close end\n");
    return 0;
}

来源：apps/mesh/audio_codec_demo.c

关闭顺序体现了资源依赖关系：先恢复时钟（编码器不再需要高频）、关闭 MIC 与注销中断回调（停止生产）、demo_enc_resume 唤醒可能阻塞在信号量上的编码任务（防止 audio_encoder_close 死锁）、最后关闭编码器并释放句柄。encode_task 保留不删除（注释代码），避免重复创建任务的开销。

使用示例

示例 1：注册编码输出回调（Mesh 发送扩展点）

调用方传入的 demo_output 回调会在每一帧编码完成后被调用，frame/len 即编码后的压缩数据，可直接封装为 Mesh 消息：

static int mesh_audio_output(void *priv, void *buf, int len)
{
    /* 在此处把编码帧通过 Mesh Vendor Model 发送 */
    /* mesh_model_send(...) */
    return len;
}

来源：apps/mesh/audio_codec_demo.c（demo_output 函数指针类型与 demo_enc_output_func_register 注册机制）

示例 2：开启 MIC 编码（默认路径）

int audio_demo_enc_open(int (*demo_output)(void *priv, void *buf, int len), u32 code_type, u8 ai_type)

• demo_output：编码输出回调，必填；
• code_type：AUDIO_CODING_OPUS / AUDIO_CODING_SPEEX / AUDIO_CODING_WAV / AUDIO_CODING_LC3 / AUDIO_CODING_SBC / AUDIO_CODING_MSBC；
• ai_type：AI 场景标志，仅 OPUS 分支有效（透传到 fmt.quality 高 4 位）。

来源：apps/mesh/audio_codec_demo.c

示例 3：按键触发测试（板级集成方式）

在 generic_onoff_server.c 的按键处理中，MESH_AUDIO_TEST 使能时按下 TCFG_ADKEY_VALUE0 触发 Audio Test Demo：

#if (TCFG_AUDIO_ENABLE && MESH_AUDIO_TEST)
    if (key_status == KEY_EVENT_CLICK && key_number == TCFG_ADKEY_VALUE0) {
        /*Audio Test Demo*/

来源：apps/mesh/examples/generic_onoff_server.c

同时 audio_demo_enc_open 在 MESH_AUDIO_TEST 使能时会把 MIC 增益设为 14（app_var.aec_mic_gain = 14），保证采集幅度适中：

#if (TCFG_AUDIO_ENABLE && MESH_AUDIO_TEST)
    app_var.aec_mic_gain = 14;
#endif

来源：apps/mesh/audio_codec_demo.c

配置选项

编译期宏

内部常量（audio_codec_demo.c 顶部定义）

编码格式参数汇总

API 参考

int audio_demo_enc_open(int (*demo_output)(void *priv, void *buf, int len), u32 code_type, u8 ai_type)

打开并启动音频编码演示链路：创建编码任务（单例）、分配并初始化 demo_enc 句柄、装配编码器与格式、启动 MIC 采集（MIC_USE_MIC_CHANNEL 为 1 时）并提升系统时钟。

参数：

• demo_output（函数指针）：编码完成回调，priv 为调用方私有数据（当前传 NULL），buf/len 为编码帧数据与长度。此回调即 Mesh 发送扩展点。
• code_type（u32）：编码格式，取 AUDIO_CODING_OPUS / AUDIO_CODING_SPEEX / AUDIO_CODING_WAV / AUDIO_CODING_LC3 / AUDIO_CODING_SBC / AUDIO_CODING_MSBC。
• ai_type（u8）：AI 场景标志，仅 OPUS 分支有效，透传到 fmt.quality 高 4 位。

返回：

• 0：成功（printf("demo_enc_open ok %d", start_err)）。
• -1：code_type 无匹配分支。
• -EINVAL：编码器使能缺失（encoder.enc_priv 为空）。

Throws / 错误输出：

• 内存分配失败：printf("encode_task NULL !!!") / printf("demo_enc NULL !!!") 后继续执行（未显式返回错误，仅日志告警）。

int audio_demo_enc_close(void)

关闭编码链路：恢复系统时钟、关闭 MIC 并注销输出回调、唤醒编码任务、关闭编码器、释放 demo_enc。

返回：

• 0：成功。
• -1：demo_enc 为空（重复关闭或未打开）。

void demo_enc_resume(void)

向 pcm_frame_sem 投递一个信号量，唤醒可能阻塞在 demo_enc_pcm_get 中的编码任务。由数据生产方（ADC 中断回调、timer 回调）及 audio_demo_enc_close 调用，后者用于防止关闭时任务悬挂。

int read_44k_sine_data(void *buf, int bytes, int offset, u8 channel)

从 44.1kHz 正弦波表生成 PCM 数据。

参数： buf 输出缓冲；bytes 请求字节数；offset 表内偏移（自动取模回绕）；channel 声道数（每采样复制到各声道）。

返回： 实际写入的字节数（i * 2 * channel）。

失败模式、边界情况与并发

缓冲水位告警（'@' / 'L' 字符输出）

• '@'（生产侧）：cbuf_write 写入字节数不足请求长度，说明环形缓冲已满，编码消费速度低于采集速度。排查方向：检查 ENC_CLK 是否生效、所选编码格式复杂度是否过高（如 OPUS 未开 LOW_COMPLEX、SBC bitpool 偏大）、采样率是否匹配。
• 'L'（消费侧）：cbuf_read 读出的字节数不足 frame_len，说明缓冲欠载，通常发生在信号量 5ms 超时退出后。欠载会导致编码帧不完整，需确保数据源稳定灌数。

编码器未使能

audio_encoder_set_fmt 后若对应 TCFG_ENC_*_ENABLE 未打开，encoder.enc_priv 为空，函数打印 "encoder err, maybe coding(0x%x) disable" 并返回 -EINVAL，随后走 __err 标签：关闭编码器、关中断后释放 demo_enc 并置空。注意 __err 路径在 local_irq_disable 保护下 free，避免与中断回调并发访问。

空指针防护

• 所有回调（demo_enc_pcm_get、adc_mic_output_handler、demo_enc_output_handler）先判 demo_enc 是否为空，关闭流程将 demo_enc 置 NULL 后回调直接返回，防止悬垂指针。
• demo_enc_pcm_get 在信号量等待返回后再次判空——因为等待期间 audio_demo_enc_close 可能已释放句柄（关闭流程通过 demo_enc_resume 主动唤醒等待者），这是典型的"等待后重查"防竞态模式。

并发模型

环形缓冲 + 信号量实现单生产者单消费者解耦；demo_enc 指针的生命周期由应用线程管理，中断与任务侧通过判空与唤醒顺序规避竞态。

时钟与功耗边界

编码期间 sys 时钟被强制提升至 96MHz（clk_set("sys", ENC_CLK)），仅当当前时钟低于目标时提升；关闭时恢复 clk_before。若中途异常退出（未调用 audio_demo_enc_close），时钟会保持高频，属需注意的边界场景。

关闭时序

audio_demo_enc_close 若在编码任务阻塞于 os_sem_pend 时直接关闭编码器，可能造成任务悬挂或访问已释放缓冲；因此先 demo_enc_resume() 唤醒，再 audio_encoder_close。若 demo_enc 已为空则直接返回 -1（幂等）。

性能与运维注意事项

• 编码实时性：编码为计算密集操作，务必确认 ENC_CLK（96MHz）在编码期间生效；同时编码输出回调中 wdt_clear() 避免长时间编码触发看门狗复位。
• 码率评估：Mesh 场景下 BLE 有效吞吐有限（GATT/Adv 承载），建议优先选用低码率格式：SPEEX（约 8~16kbps）、OPUS 16kbps 档、MSBC（约 64kbps 宽带语音）、ADPCM 单声道。SBC 立体声 bitpool 53 码率较高，实测中需评估是否适合 Mesh 分发。
• 帧率对齐：ADC 每次中断 320 点（16kHz 下约 20ms），编码器按 frame_len 取数；OPUS/SPEEX 16kHz 一帧 20ms 可与之对齐，SBC 需 640 字节源数据（44.1kHz 下约 7.25ms），注意取数节奏差异。
• 串口调试：编码输出会打印 "demo frame len:%d" 并 put_buf 前 16 字节，可抓取比对帧头确认编码格式与参数；'@'/'L' 字符为水位告警，量产固件建议关闭此类打印。
• 内存占用：demo_enc 句柄约含 640×6 字节环形缓冲 + 640 字节输入帧 + 320 字节输出帧 + ADC 缓冲（320×2×2 字节），加上编码器内部状态，总内存开销在数百字节到 1KB 级，对 AC63xx 属可接受范围。

扩展点

1. demo_output 回调（Mesh 发送）：audio_demo_enc_open 首参注册的编码输出回调是本演示与 Mesh 网络的唯一耦合点。可在回调中把编码帧封装为 Mesh Vendor Model 消息（参考 api/mesh_config.h 与 SIG Mesh 模型接口）发送，实现 Mesh 语音对讲/广播。
2. mic_enc_PACK_ENABLE 分包字段：使能后 demo_enc_hdl 携带 cp_type 与 packet_head_sn，编码帧可带类型与序号分包发送，接收端据此重组；当前源文件仅预留字段，未实现具体打包逻辑。
3. 数据源替换：MIC_USE_MIC_CHANNEL 置 0 并打开 timer 模拟灌数（sys_hi_timer_add(NULL, demo_frame_test_time_func, 40)），可脱离 MIC 硬件验证编码链路；也可替换为其他数据源（如文件系统读 PCM）。
4. 编码格式扩展：按 audio_fmt 结构新增 case 分支并打开对应 TCFG_ENC_*_ENABLE 即可接入新编码器；demo_enc_pcm_get 的 frame_len 与环形缓冲容量（ENC_IN_SIZE * 6）需与新格式帧长匹配。
5. 关闭后任务复用：encode_task 在 audio_demo_enc_close 中保留不删除（代码已注释删除逻辑），便于编码链路快速重启。

测试覆盖情况

源文件中未发现独立单元测试；验证方式为板级集成测试：

• MESH_AUDIO_TEST 使能后，在 generic_onoff_server.c 按键处理中按下 TCFG_ADKEY_VALUE0（单击）触发 Audio Test Demo（见 generic_onoff_server.c#L409-L411）。
• 验证手段为串口日志："demo_enc_open ok"、"demo frame len:%d"、put_buf 帧头数据；'@'/'L' 字符提示缓冲水位异常。
• 各板级示例（bd19/AC632N 等）默认 MESH_AUDIO_TEST = DISABLE，需按板修改板级配置后编译验证。

相关链接

• 音频编解码演示源文件 audio_codec_demo.c
• generic_onoff_server.c 按键触发音频测试
• 板级配置示例 board_ac6321a_demo_cfg.h（MESH_AUDIO_TEST）
• SIG Mesh 模型接口 sig_mesh_api.h
• Mesh 配置接口 mesh_config.h
• Mesh 应用主入口 app_mesh.c

说明：本页覆盖 Mesh 音频编码端演示；解码端由系统 audio_decoder 框架承载，SDK 源文件中未发现独立的 Mesh 音频解码演示文件，相关解码参数需结合目标编码格式（如 LC3/SBC）的系统解码配置进一步确认。