I2S總線原理及其實(shí)例
I2S(Inter-IC Sound Bus)是飛利浦公司為數(shù)字音頻設(shè)備之間的音頻數(shù)據(jù)傳輸而制定的一種總線標(biāo)準(zhǔn)。在飛利浦公司的I2S標(biāo)準(zhǔn)中,既規(guī)定了硬件接口規(guī)范,也規(guī)定了數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的格式。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/201609/310322.htmI2S有3個(gè)主要信號(hào):1.串行時(shí)鐘SCLK,也叫位時(shí)鐘(BCLK),即對(duì)應(yīng)數(shù)字音頻的每一位數(shù)據(jù),SCLK都有1個(gè)脈沖。SCLK的頻率=2×采樣頻率×采樣位數(shù) 2. 幀時(shí)鐘LRCK,用于切換左右聲道的數(shù)據(jù)。LRCK為“1”表示正在傳輸?shù)氖亲舐暤赖臄?shù)據(jù),為“0”則表示正在傳輸?shù)氖怯衣暤赖臄?shù)據(jù)。LRCK的頻率等于采樣頻率。3.串行數(shù)據(jù)SDATA,就是用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的音頻數(shù)據(jù)。
有時(shí)為了使系統(tǒng)間能夠更好地同步,還需要另外傳輸一個(gè)信號(hào)MCLK,稱為主時(shí)鐘,也叫系統(tǒng)時(shí)鐘(Sys Clock),是采樣頻率的256倍或384倍。一個(gè)典型的I2S信號(hào)見圖1。
(圖1 I2S信號(hào))圖1
I2S格式的信號(hào)無論有多少位有效數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的最高位總是出現(xiàn)在LRCK變化(也就是一幀開始)后的第2個(gè)SCLK脈沖處。這就使得接收端與發(fā)送端的有效位數(shù)可以不同。如果接收端能處理的有效位數(shù)少于發(fā)送端,可以放棄數(shù)據(jù)幀中多余的低位數(shù)據(jù);如果接收端能處理的有效位數(shù)多于發(fā)送端,可以自行補(bǔ)足剩余的位。這種同步機(jī)制使得數(shù)字音頻設(shè)備的互連更加方便,而且不會(huì)造成數(shù)據(jù)錯(cuò)位。
隨著技術(shù)的發(fā)展,在統(tǒng)一的 I2S接口下,出現(xiàn)了多種不同的數(shù)據(jù)格式。根據(jù)SDATA數(shù)據(jù)相對(duì)于LRCK和SCLK的位置不同,分為左對(duì)齊(較少使用)、I2S格式(即飛利浦規(guī)定的格式)和右對(duì)齊(也叫日本格式、普通格式)。這些不同的格式見圖2和圖3。 (圖2 幾種非I2S格式,圖3 幾種I2S格式)
(圖2 幾種非I2S格式)圖2
(圖3 幾種I2S格式)圖3
為了保證數(shù)字音頻信號(hào)的正確傳輸,發(fā)送端和接收端應(yīng)該采用相同的數(shù)據(jù)格式和長(zhǎng)度。當(dāng)然,對(duì)I2S格式來說數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可以不同。
I2S總線
I2S有3個(gè)主要信號(hào):1.串行時(shí)鐘SCLK,也叫位時(shí)鐘(BCLK),即對(duì)應(yīng)數(shù)字音頻的每一位數(shù)據(jù),SCLK都有1個(gè)脈沖。SCLK的頻率=2×采樣頻率×采樣位數(shù) 2. 幀時(shí)鐘LRCK,用于切換左右聲道的數(shù)據(jù)。LRCK為“1”表示正在傳輸?shù)氖亲舐暤赖臄?shù)據(jù),為“0”則表示正在傳輸?shù)氖怯衣暤赖臄?shù)據(jù)。LRCK的頻率等于采樣頻率。3.串行數(shù)據(jù)SDATA,就是用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的音頻數(shù)據(jù)。I2S(Inter-IC Sound Bus)是飛利浦公司為數(shù)字音頻設(shè)備之間的音頻數(shù)據(jù)傳輸而制定的一種總線標(biāo)準(zhǔn)。在飛利浦公司的I2S標(biāo)準(zhǔn)中,既規(guī)定了硬件接口規(guī)范,也規(guī)定了數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的格式。I2S有3個(gè)主要信號(hào):1.串行時(shí)鐘SCLK,也叫位時(shí)鐘(BCLK),即對(duì)應(yīng)數(shù)字音頻的每一位數(shù)據(jù),SCLK都有1個(gè)脈沖。SCLK的頻率=2×采樣頻率×采樣位數(shù) 2. 幀時(shí)鐘LRCK,用于切換左右聲道的數(shù)據(jù)。LRCK為“1”表示正在傳輸?shù)氖亲舐暤赖臄?shù)據(jù),為“0”則表示正在傳輸?shù)氖怯衣暤赖臄?shù)據(jù)。LRCK的頻率等于采樣頻率。3.串行數(shù)據(jù)SDATA,就是用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的音頻數(shù)據(jù)。
有時(shí)為了使系統(tǒng)間能夠更好地同步,還需要另外傳輸一個(gè)信號(hào)MCLK,稱為主時(shí)鐘,也叫系統(tǒng)時(shí)鐘(Sys Clock),是采樣頻率的256倍或384倍。一個(gè)典型的I2S信號(hào)見圖3。(圖3 I2S信號(hào))圖3
I2S格式的信號(hào)無論有多少位有效數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的最高位總是出現(xiàn)在LRCK變化(也就是一幀開始)后的第2個(gè)SCLK脈沖處。這就使得接收端與發(fā)送端的有效位數(shù)可以不同。如果接收端能處理的有效位數(shù)少于發(fā)送端,可以放棄數(shù)據(jù)幀中多余的低位數(shù)據(jù);如果接收端能處理的有效位數(shù)多于發(fā)送端,可以自行補(bǔ)足剩余的位。這種同步機(jī)制使得數(shù)字音頻設(shè)備的互連更加方便,而且不會(huì)造成數(shù)據(jù)錯(cuò)位。
隨著技術(shù)的發(fā)展,在統(tǒng)一的 I2S接口下,出現(xiàn)了多種不同的數(shù)據(jù)格式。根據(jù)SDATA數(shù)據(jù)相對(duì)于LRCK和SCLK的位置不同,分為左對(duì)齊(較少使用)、I2S格式(即飛利浦規(guī)定的格式)和右對(duì)齊(也叫日本格式、普通格式)。這些不同的格式見圖4和圖5。(圖4 幾種非I2S格式)圖4(圖5 幾種I2S格式)圖5
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為了保證數(shù)字音頻信號(hào)的正確傳輸,發(fā)送端和接收端應(yīng)該采用相同的數(shù)據(jù)格式和長(zhǎng)度。當(dāng)然,對(duì)I2S格式來說數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可以不同。
評(píng)論