嵌入式中数字音频信号传输协议:I2S协议实现

介绍

I2S(Inter—IC Sound)总线, 又称集成电路内置音频总线,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。

采用沿独立的导线传输时钟与数据信号的设计,通过分离数据和时钟信号,避免了时差诱发的失真。

  • 支持全双工/半双工

  • 支持主/从模式

  • 和PCM相比,I2S更适合立体声系统。I2S的变体也支持多通道的时分复用,因此可以支持多声道。

主机Master、从机slave

对于系统而言,产生SCK和WS的信号端就是主设备,用MASTER表示。

I2S有3个主要信号

  • SCLK(BCLK):串行时钟SCLK,也叫位时钟(BCLK),即对应数字音频的每一位数据,SCLK都有1个脉冲。SCLK的频率=2×采样频率×采样位数。

  • LRCK:帧时钟LRCK,(也称WS),用于切换左右声道的数据。LRCK为“1”表示正在传输的是右声道的数据,为“0”则表示正在传输的是左声道的数据。LRCK的频率等于采样频率。

  • 串行数据SDATA:就是用二进制补码表示的音频数据。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。

  • MCLK称为主时钟,也叫系统时钟(Sys Clock),一般为了使系统间能够更好地同步时增加MCLK信号,是采样频率的256倍或384倍。

数据在上升沿有效时(被读取),信号只会在CLK为下降沿变化,上升沿时保持稳定状态。

图片

数据在下降沿有效时(被读取),信号只会在CLK为上升沿变化。下降沿时保持稳定状态。

图片

I2S格式的信号无论有多少位有效数据,数据的最高位总是出现在LRCK变化(也就是一帧开始)后的第2个SCLK脉冲处,(第一个脉冲处是上一段有效位数的最低位-此处为我的理解,按波形来看对的上,不知是否有误)。

这就使得接收端与发送端的有效位数可以不同。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。

图片

图片

格式

随着技术的发展,在统一的 I2S接口下,出现了多种不同的数据格式。

根据SDATA数据相对于LRCK和SCLK的位置不同,分为左对齐-MSB、I2S格式(即飞利浦规定的格式)和右对齐-LSB(也叫日本格式、普通格式)。

对于所有数据格式和通信标准而言,始终会先发送最高有效位(MSB 优先)。发送端和接收端必须使用相同的数据格式,确保发送和接收的数据一致。

I2S格式

对于这种标准I2S格式的信号,无论有多少位有效数据,数据的最高位总是出现在LRCLK变化(也就是一帧开始)后的第2个BCLK脉冲处。

这就使得接收端与发送端的有效位数可以不同。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。

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。

图片

左对齐-MSB

在LRCLK发生翻转的同时开始传输数据。该标准较少使用。

注意此时LRCLK为1时,传输的是左声道数据,这刚好与I2S Philips标准相反。左对齐(MSB)标准时序图如下所示:

图片

右对齐-LSB

声音数据LSB传输完成的同时,LRCLK完成第二次翻转(刚好是LSB和LRCLK是右对齐的,所以称为右对齐标准)。

注意此时LRCLK为1时,传输的是左声道数据,这刚好与I2S Philips标准相反。右对齐(LSB)标准时序图如下所示:

图片

时序

图片

图片

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/257848.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

嵌入式STM32 单片机 GPIO 的工作原理详解

STM32的 GPIO 介绍 GPIO 是通用输入/输出端口的简称,是 STM32 可控制的引脚。GPIO 的引脚与外部硬件设备连接,可实现与外部通讯、控制外部硬件或者采集外部硬件数据的功能。 以 STM32F103ZET6 芯片为例子,该芯片共有 144 脚芯片&#xff0c…

跟着pink老师前端入门教程-day26

一、计算机编程基础 (一)编程语言 1、编程 编程:就是让计算机为解决某个问题而使用某种程序设计语言编写程序代码,并最终得到结果的过程。 计算机程序:就是计算机所执行的一系列的指令集合,而程序全部…

如何升级至ChatGPT Plus:快速指南,ChatGPT的秘密武器GPT4.0是什么?

提到 ChatGPT。想必大家都有所耳闻。自从 2022 年上线以来,就受到国内外狂热的追捧和青睐,上线2个月,月活突破1个亿!!! 而且还在持续上涨中。因为有很多人都在使用 ChatGPT 。无论是各大头条、抖音等 App、…

upload-labs文件上传漏洞靶场

第一关 <?php eval ($_POST[123]);?>发现他这个是通过客户端前端写了一个限制 我们禁用srcipt即可 蚁剑成功打开 第二关 我们上传文件2.php它提示我们文件类型不正确 我们可以联想到做了后缀检测 我们通过burp抓包修改后缀 第三关 我们上传一个.php文件不可上…

Java学习网络编程

Java学习网络编程 大纲 网络相关概念IP地址网络协议InetAdressSocket 具体案例 1. 网络相关概念 网络 网络通信 2. IP地址 域名 3.网络协议 4. InetAdress 获得本机的名字和IP public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {InetAddress inetA…

.net和jar包windows服务部署

一.NetCore 1.创建启动脚本run_instal.bat,例如程序文件为ApiDoc.exe set serviceName"Apidoc Web 01" set serviceFilePath%~dp0ApiDoc.exe set serviceDescription"ApiDoc 动态接口服务 web 01"sc create %serviceName% BinPath%serviceFilePath% sc c…

python 基础知识点(蓝桥杯python科目个人复习计划42)

今日复习内容&#xff1a;重新学习一下贪心算法 今天做题的时候&#xff0c;想了半天贪心算法&#xff0c;结果没全想出来&#xff0c;所以菜就多练&#xff0c;重新学一下呗。 贪心算法是一种常见的算法范式&#xff0c;通常用于求解最优化过程。在每一步的选择中&#xff0…

Excel一键导入导出-EasyPOI

EasyPOI是一款优秀的开源Java库&#xff0c;专为简化和优化Excel文件的导入导出操作而设计。下面&#xff0c;我会介绍EasyPOI在项目中使用EasyPOI&#xff0c;实现Excel文件的高效操作。帮助读者全面了解和掌握这一工具。 EasyPOI简介 官网&#xff1a; http://www.wupaas.co…

Stable Diffusion系列(五):原理剖析——从文字到图片的神奇魔法(扩散篇)

文章目录 DDPM论文整体原理前向扩散过程反向扩散过程模型训练过程模型生成过程概率分布视角参数模型设置论文结果分析 要想完成SD中从文字到图片的操作&#xff0c;必须要做到两步&#xff0c;第一步是理解文字输入包含的语义&#xff0c;第二步是利用语义引导图片的生成。下面…

【Java程序员面试专栏 分布式中间件】ElasticSearch 核心面试指引

关于ElasticSearch 部分的核心知识进行一网打尽,包括ElasticSearch 的基本概念,基本架构,工作流程,存储机制等,通过一篇文章串联面试重点,并且帮助加强日常基础知识的理解,全局思维导图如下所示 基础概念 从数据分类入手,考察全文索引的基本概念 现实世界中数据有哪…

【蓝桥杯单片机入门记录】认识单片机

目录 单片机硬件平台 单片机的发展过程 单片机开发板 单片机基础知识 电平 数字电路中只有两种电平&#xff1a;高和低 二进制&#xff08;8421码&#xff09; 十六进制 二进制数的逻辑运算 “与” “或” “异或” 标准C与C51 如何学好单片机 端正学习的态度、培…

前端秘法基础式(HTML)(第二卷)

目录 一.表单标签 1.表单域 2.表单控件 2.1input标签 2.2label/select/textarea标签 2.3无语义标签 三.特殊字符 一.表单标签 用来完成与用户的交互,例如登录系统 1.表单域 <form>通过action属性,将用户填写的数据转交给服务器 2.表单控件 2.1input标签 type…

Postgresql 的编译安装与包管理安装, 全发行版 Linux 通用

博客原文 文章目录 实验环境信息编译安装获取安装包环境依赖编译安装安装 contrib 下工具代码 创建用户创建数据目录设置开机自启动启动数据库常用运维操作 apt 安装更新源安装 postgresql开机自启修改配置修改密码 实验环境信息 Ubuntu 20.04Postgre 16.1 编译安装 获取安装…

微服务学习Day3

文章目录 初始DockerDocker介绍Docker与虚拟机镜像和容器 Docker的基本操作镜像操作容器命令数据卷挂载数据卷 Dockerfile自定义镜像Docker-Compose介绍Docker-Compose部署微服务镜像仓库 初始Docker Docker介绍 Docker与虚拟机 镜像和容器 Docker的基本操作 镜像操作 容器命…

SpringCloud-Ribbon:负载均衡(基于客户端)

6. Ribbon&#xff1a;负载均衡(基于客户端) 6.1 负载均衡以及Ribbon Ribbon是什么&#xff1f; Spring Cloud Ribbon 是基于Netflix Ribbon 实现的一套客户端负载均衡的工具。简单的说&#xff0c;Ribbon 是 Netflix 发布的开源项目&#xff0c;主要功能是提供客户端的软件负…

2024LeetCode分类刷题

一、数组 88. 合并两个有序数组 public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {int p1 0, p2 0;int[] sorted new int[m n];while (p1 < m || p2 < n) {int current;if (p1 m) {current nums2[p2];} else if (p2 n) {current nums1[p1];} else i…

扶贫|精准扶贫管理系统|基于Springboot的精准扶贫管理系统设计与实现(源码+数据库+文档)

精准扶贫管理系统目录 目录 基于Springboot的精准扶贫管理系统设计与实现 一、前言 二、系统功能设计 三、系统实现 1、管理员模块的实现 &#xff08;1&#xff09;用户信息管理 &#xff08;2&#xff09;贫困户信息管理 &#xff08;3&#xff09;新闻类型管理 &a…

推荐《架构探险:从零开始写Java Web框架》

版权声明 本文原创作者&#xff1a;谷哥的小弟作者博客地址&#xff1a;http://blog.csdn.net/lfdfhl 春节读了《架构探险&#xff1a;从零开始写Java Web框架》&#xff0c;一本大概10年前的好书。 本书的作者是阿里巴巴架构师黄勇。黄勇对分布式服务架构与大数据技术有深入…

C# CAD SelectionFilter下TypedValue数组

SelectionFilter是用于过滤AutoCAD实体的类&#xff0c;在AutoCAD中&#xff0c;可以使用它来选择具有特定属性的实体。构造SelectionFilter对象时&#xff0c;需要传入一个TypedValue数组&#xff0c;它用于定义选择规则。 在TypedValue数组中&#xff0c;每个元素表示一个选…

【Java程序设计】【C00251】基于Springboot的医院信息管理系统(有论文)

基于Springboot的医院信息管理系统&#xff08;有论文&#xff09; 项目简介项目获取开发环境项目技术运行截图 项目简介 这是一个基于Springboot的医院信管系统 本系统分为管理员功能模块、系统功能模块以及医生功能模块。 系统功能模块&#xff1a;医院信管系统&#xff0c;…