UAC音频端点大小设置

UAC是麦克风和扬声器，其音频端点的大小代表每次传输的数据大小。
UAC音频数据使用同步传输，故也端点描述符的bInterval相关。

• 在中断传输模式下，bInterval表示多久查询一次
• 在同步模式下，表示多久获取一次数据，和中断类似。
• 在控制模式或者批同模式下，表示NAK的最大频率

关于bInterval详细解释详见https://www.usbzh.com/article/detail-637.html

由于音频数据是使用的同步模式传输，故bInterval表示多信传输一次数据，其具体含义为多少个微帧周期获传输一次数据。
对于全速，每秒有1000个帧，而对于高速和超高速，由于微帧的存在，每秒有8000个微帧。而bInterval的计算含义为：

2^（N-1）个周期单位

• 1 1; 每个总线间隔传输数据。
• 2 2; 数据每隔一个总线间隔传输一次。
• 3 4; 每四个总线间隔传输一次数据。
• 4 8; 每八个总线间隔传输一次数据。

那么计算音频数据包每次传输的大小计算过程如下：
factor表示微帧的数量，为1000或8000。
那么 a = factor / 2^(bInterval-1) 表示多少个微帧传输一次数据。
每秒传输的最大数据 = 通道数 × 采样大小 × 采样率
那么每次传输的数据为总大小除以a
每秒传输的最大数据 除以 多少个微帧传输一次数据 表示每次传输的数据大小。

以上只是理论计算，实际由于除法，导致误差，故需要优化。

• srate:表示采样率
• ssize:表示采样字节数
• chl:表示通道数
• factor:表示每秒的帧数

那么括号内部表示每秒需要的采样数，+1表示向上取整。

这里强制向上+1取整，实际可以判断是否整除而决定是否向上取整。

linux5.10的USB GADGET f_uac1.c源代码如下：

static int set_ep_max_packet_size(const struct f_uac1_opts *opts,
                  struct usb_endpoint_descriptor *ep_desc,
                  enum usb_device_speed speed, bool is_playback)
{
    int chmask, srate = 0, ssize;
    u16 max_size_bw, max_size_ep;
    unsigned int factor;
    int i;

    switch (speed) {
    case USB_SPEED_FULL:
        max_size_ep = 1023;//USB规范允许的等时端点最大包大小
        factor = 1000;  //全速USB微帧=1ms
        break;

    case USB_SPEED_HIGH://高速和超高速一致
        fallthrough;
    case USB_SPEED_SUPER:
        max_size_ep = 1024;//USB规范允许的等时端点最大包大小
        factor = 8000;  // 高速USB微帧=125μs (1/8000秒)
        break;

    default:
        return -EINVAL;
    }

    if (is_playback) {
        chmask = opts->p_chmask;
        for (i = 0; i < UAC_MAX_RATES; i++) {
            if (opts->p_srates[i] == 0)
                break;
            if (opts->p_srates[i] > srate)
                srate = opts->p_srates[i];
        }
        ssize = opts->p_ssize;
    } else {
        chmask = opts->c_chmask;
        for (i = 0; i < UAC_MAX_RATES; i++) {
            if (opts->c_srates[i] == 0)
                break;
            if (opts->c_srates[i] > srate)
                srate = opts->c_srates[i];
        }
        ssize = opts->c_ssize;
    }

    //srate采样率 48000
    //chmask 通道掩码，通过num_channels获取通道数
    //sssize为每通道的采样字节数大小。2字节等
    //ch * byte * fre  = total 1s
    // 每个微帧的采样数 (srate / (factor / (1 << (ep_desc->bInterval - 1)))) + 1
    max_size_bw = num_channels(chmask) * ssize * ((srate / (factor / (1 << (ep_desc->bInterval - 1)))) + 1);

    //不能超过协议规定的最大包大小
    ep_desc->wMaxPacketSize = cpu_to_le16(min_t(u16, max_size_bw, max_size_ep));

    return 0;
}