名称
I2S,Inter-ICSound,集成电路内置音频总线。
发明公司
飞利浦
用途
用于数字音频设备之间的数据传输。
信号线
SCK
称为串行时钟SCK或者位时钟BCLK;
1个脉冲对应1位数据;
SCK频率=声道数×采样频率×采样位数。
WS
称为字段选择信号WS或者左右声道切换时钟LRCK/LRCLK;
WS频率=采样频率;
WS=0——I2SPhilips标准代表左声道数据,左右对齐I2S代表右声道数据;
WS=1——I2SPhilips标准代表右声道数据,左右对齐I2S代表左声道数据;
SD
称为串行数据SD;
以二进制补码形式传输音频数据(PCM);
先传高位,再传低位;
SD可以有多个,一般见得比较多的为2个,一个输入,一个输出,SDO,SDI,也可以同时为输入,或者同时位输出,不同设备有不同的做法,不一而论。
MCLK
称为主时钟MCLK;
MCLK频率=(、、)*采样频率;
MCLK根据不同设备的要求,有的需要接上,有的可以不接,有的不接要求SCLK和LRCK需要满足一定的倍数关系,需根据芯片数据手册来决定连接关系。
全双工与半双工
全双工:音频数据在设备之间通过两条数据线同时进行发送和接收;
半双工:音频数据在设备之间通过一条数据线,同一时刻,仅能接收或仅能发送。
主从设备
能够产生SCLK和LRCK的设备就是主设备或者称为主机,主机主动触发数据的传输;从设备或者从机不产生时钟,只能被动响应主机的触发。
如下图是主从机的简单连接图,由此可以衍生出其他的连接方式,比如两个SD线,加多一个MCLK,具体参考不同的主控芯片和I2S芯片。
采样频率
采样频率一般有Hz,Hz,Hz,Hz,4Hz,主从设备的采样频率设置应该一致。
数据位数
数据位数也就是采样位数
一般有16位,24位,2位数据格式,位数越多,音质越好,失真越小。
数据格式
I2SPhilips标准格式
常用;
最高有效位(MSB)优先传输;
LRCK=0传输左声道;
LRCK=1传输右声道;
LRCK变化之后的第一个时钟脉冲不传输数据,第二个时钟脉冲开始传输数据;
接收端和发送端有效位数可以不同;
接收端有效位数发送端有效位数,接收端补足剩余低位数据;
接收端有效位数发送端有效位数,接收端抛弃多余低位数据;
如下图:
左对齐(LeftJustified)格式
少用;
最高有效位(MSB)优先传输;
LRCK=1传输左声道;
LRCK=0传输右声道;
LRCK变化之后的第一个时钟脉冲就开始进行数据传输;
接收端和发送端有效位数可以不同;参见标准格式做法。(未验证过,根据实际情况调试为准)
如下图:
右对齐(RightJustified)格式
少用;
最高有效位(MSB)优先传输;
LRCK=1传输左声道;
LRCK=0传输右声道;
当音频数据的最低位(LSB)传输完成,LRCK进行电平翻转;
参考文献: