【通信協定】I2S/IIS總線介紹

在工作中音頻采集和輸，AD和主晶片之間的通信都是使用IIS進行的，出現沒有音頻輸入輸出時，由于對IIS的了解不足，不清楚主從模式、Bclk、Lclk、Mclk之間的差別，對問題的排查很是不便，是以在此對IIS進行一個總結；隻是在應用層的使用，不具體到底層實作與時序

簡介

• 音頻總線 (I2S) 是用于将數字音頻器件連接配接在一起的串行總線接口标準
• IIS使用場景：
  • 麥克風在機械振動下将聲音信号轉變為電壓信号，電壓信号經過放大等處理，給到ADC采樣，将模拟信号轉化為數字信号；數字信号經過編碼、存儲、壓縮等技術後，發送給解碼器-DAC（DSP、專用解碼器），将數字信号還原為模拟信号，最後給到喇叭完成聲音/音頻的播放。 音頻在AD與DSP之前的傳輸就是使用IIS協定

    

IIS總線的信号

1、SDATA，也就是串行資料信号，使用二進制傳輸數字信号。請注意資料的傳輸形式為補碼的方式。（在有些衍生的接口中包含兩條資料線，即就是接收與發送）

2、SCK，叫做串行時鐘，也叫位時鐘（BCLK），對應數字音頻的每一位資料。SCLK的頻率=2×采樣頻率×采樣位數。

3、LRCK，幀時鐘，也叫作WS，負責左右聲道切換。如為高電平表示右聲道聲音資料，為低電平表示傳輸左聲道聲音資料。其頻率等于采樣頻率。

4、MCK，主時鐘，也叫作系統時鐘，是采樣頻率的256倍、384倍、512倍或者768倍，頻率範圍再0.256~16MHz。

注意：周期與頻率的關系：f=1/T
頻率：即1s内，存在多少個周期，高低電頻變化一次為一個周期，周期的機關是時間
音頻的采樣率是8K，一s記憶體采樣8K個點，一個點包含一個左聲道，一個右聲道，是以LRCK是8K，BCLK是2×采樣頻率×采樣位數
           

如下所示：MCK、LRCK、SCK：

特性

• 主和從模式：
  • I2S協定規範定義了兩種操作模式，Master和Slave。I2S模式決定兩側（主機或從機）中的哪一側應提供時鐘信号LRCK和SCK，這些信号始終由主機提供給從機。

    

• 同時雙向（TX和RX）音頻流：
  • I2S子產品支援串行資料的傳輸（TX）和接收（RX）。
  • 在這兩種情況下，串行資料同步移位到時鐘信号SCK和LRCK。在SCK的下降沿将TX資料寫入SDOUT引腳，并在SCK的上升沿從SDIN引腳讀取RX資料。始終首先發送最高有效位（MSB）。TX和RX均可在主模式和從模式下使用。
  • 多種采樣頻率：
    • 常見的有8KHz、11.025KHz、16KHz、32KHz、44.1KHz、48KHz、64KHz、88.2KHz。
  • 多種采樣寬度：
    • 一般常見的為8bit、16bit、24bit。

問題總結

在日常工作中，出現音頻資料沒聲音的，需要确認：

1、dsp的管腳配置是否正常，是否為複用管腳

2、時鐘是DSP提供還是AD提供：主從模式是否正确

3、通信雙方：通道數、位寬、采樣率是否配置鄭群

4、LRCK、SCK是否輸出正确：LRCK=采樣率 SCK=通道數 * 位寬 * 采樣率

疑問

1、多通道怎麼傳輸資料

2、