I2S总线接口结构的配置.ppt

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1、I2S总线接口功能及应用开发内容结构I2S总线概述I2S总线规范I2S总线结构配置S3C44B0XI2S总线概述S3C44B0XI2S总线特性S3C44B0XI2S总线结构S3C44B0XI2S接口工作模式S3C44B0XI2S音频数据格式S3C44B0XI2S接口特殊功能寄存器嵌入式音频系统应用I2S总线概述音响数据的采集、处理和传输是多媒体技术的重要组成部分。众多的数字音频系统已经进入消费市场，例如数字音频录音带、数字声音处理器。对于设备和生产厂家来说，标准化的信息传输结构可以提高系统的适应性。I2S(I

2、nter—ICSound)总线是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准，该总线专责于音频设备之间的数据传输，广泛应用于各种多媒体系统。I2S总线规范I2S总线拥有三条数据信号线：SCK:(continuousserialclock)串行时钟对应数字音频的每一位数据，SCK都有1个脉冲。SCK的频率=2×采样频率×采样位数。WS:(wordselect)字段（声道）选择用于切换左右声道的数据。WS的频率＝采样频率。SD:(serialdata)串行数据用二进制补码表示的音频数据。对于系统

3、而言，产生SCK和WS的信号端就是主导装置，用MASTER表示，简单系统示意图如图1所示：信号线I2S总线规范发送端产生SCK和WS接收端产生SCK和WS外置控制器产生SCK和WS，作为主导装置，发送端成为在外部时钟下的从属装置图1、简单系统配置信号线（续）I2S总线规范串行数据（SD）I2S格式的信号无论有多少位有效数据，数据的最高位总是被最先传输(在WS变化(也就是一帧开始)后的第2个SCK脉冲处)，因此最高位拥有固定的位置，而最低位的位置则是依赖于数据的有效位数。也就使得接收端与发送端的有效位数可以不同

4、。如果接收端能处理的有效位数少于发送端，可以放弃数据帧中多余的低位数据；如果接收端能处理的有效位数多于发送端，可以自行补足剩余的位(常补足为零)。这种同步机制使得数字音频设备的互连更加方便，而且不会造成数据错位。为了保证数字音频信号的正确传输，发送端和接收端应该采用相同的数据格式和长度。当然，对I2S格式来说数据长度可以不同。信号线（续）I2S总线规范字段（声道）选择（WS）命令选择线表明了正在被传输的声道。WS为“1”表示正在传输的是左声道的数据。WS为“0”表示正在传输的是右声道的数据。WS可以在串行时钟

5、的上升沿或者下降沿发生改变，并且WS信号不需要一定是对称的。在从属装置端，WS在时钟信号的上升沿发生改变。WS总是在最高位传输前的一个时钟周期发生改变，这样可以使从属装置得到与被传输的串行数据同步的时间，并且使接收端存储当前的命令以及为下次的命令清除空间。基本的接口时序图可以参看图2所示：信号线（续）I2S总线规范图2典型的I2S信号最高位信号线（续）I2S总线规范电压规范输出电压:VL<0.4VVH>2.4V输入电压VIL=0.8VVIH=2.0V注：目前使用的TTL电平标准，随着其他IC（LSI）的流行，

6、其他电平也会支持。I2S总线规范延迟特性在I2s总线中，任何设备都可以通过提供必需的时钟信号成为系统的主导装置，而从属装置通过外部时钟信号来得到它的内部时钟信号，这就意味着必须重视主导装置和数据以及命令选择信号之间的传播延迟，总的延迟主要由两部分组成：外部时钟和从属装置的内部时钟之间的延迟内部时钟和数据信号以及命令选择信号之间的延迟对于数据和命令信号的输入，外部时钟和内部时的延迟不占据主导的地位，它只是延长了有效的建立时间(set—uptime)。延迟的主要部分是发送端的传输延迟和设置接收端所需的时间。见图3

7、和图4：I2S总线规范延迟特性（续）图3timingforI2STransmitter图4timingforI2SReceiverI2S总线规范T是时钟周期，Tr是最小允许时钟周期，T>Tr这样发送端和接收端才能满足数据传输速率的要求。对于所有的数据速率，发送端和接收端均发出一个具有固定的传号空号比(mark—spaceratio)的时钟信号，所以tLC和tHC是由T所定义的。tLC和tHC必须大于0.35T，这样使信号在从属装置端可以被检测到。延迟(tdtr)和最快的传输速度(由Ttr定义)是相关的，快的发

8、送端信号在慢的时钟上升沿可能导致tdtr不能超过tRC而使thtr为零或者负。只有tRC不大于tRCmax的时候(tRCmax>：0.15T)，发送端才能保证thtr大于等于0。为了允许数据在下降沿被记录，时钟信号上升沿及T相关的时间延迟应该给予接收端充分的建立时间(set-uptime)。数据建立时间(set-uptime)和保持时间(holdtime)不能小于指定接收端的建立时间和保持时间。延迟