隨著技術(shù)的發(fā)展和對性能考慮，模擬電路慢慢被推到一個鏈路的兩端，在信號鏈中將出現(xiàn)更多的數(shù)字接口。這樣既能避免模擬電路的走線對性能的影響又能節(jié)省電路。下圖2給出了一個完整數(shù)字音頻接口的例子。
圖1. 傳統(tǒng)的音頻信號鏈路
圖2. 數(shù)字音頻信號鏈路
數(shù)字音頻信號的常見傳輸標(biāo)準(zhǔn)，如I2S、PCM (Pulse Code Modulation) 和PDM (Pulse DensityModulation)，主要用于同一塊電路板上芯片之間音頻信號的傳輸；Intel HDA (Intel High DefinitionAudio) 用于PC的Audio子系統(tǒng)（聲卡）應(yīng)用； S/PDIF和Ethernet AVB主要應(yīng)用于板間長距離及需要電纜連接的場合。
這次主要先介紹I2S數(shù)字音頻接口。
I2S全稱Inter-IC Sound, Integrated Interchip Sound，或簡寫I2S，是飛利浦在1986年定義的數(shù)字音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)，用于數(shù)字音頻數(shù)據(jù)傳輸。除了都是由飛利浦定義外，I2S和I2C沒有任何關(guān)系。
I2S是比較簡單的數(shù)字接口協(xié)議，沒有地址或設(shè)備選擇機(jī)制。在I2S總線上，只能同時存在一個主設(shè)備和發(fā)送設(shè)備。主設(shè)備可以是發(fā)送設(shè)備，也可以是接收設(shè)備，或是協(xié)調(diào)發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備的其它控制設(shè)備。在I2S系統(tǒng)中，提供時鐘（SCK和WS）的設(shè)備為主設(shè)備。圖3是常見的I2S系統(tǒng)框圖。
圖3 I2S系統(tǒng)通信配置框圖
I2S包括兩個聲道（Left/Right）的數(shù)據(jù)，在主設(shè)備發(fā)出聲道選擇/字選擇（WS）控制下進(jìn)行左右聲道數(shù)據(jù)切換。通過增加I2S接口的數(shù)目或其它I2S設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)多聲道（Multi-Channels）應(yīng)用。
在I2S傳輸協(xié)議中，數(shù)據(jù)信號、時鐘信號以及控制信號是分開傳輸?shù)摹?/span>I2S協(xié)議只定義三根信號線：時鐘信號SCK、數(shù)據(jù)信號SD和左右聲道選擇信號WS。
SCK是模塊內(nèi)的同步信號，從模式時由外部提供，主模式時由模塊內(nèi)部自己產(chǎn)生。不同廠家的芯片型號，時鐘信號叫法可能不同，也可能稱BCLK/Bit Clock或SCL/Serial Clock
SD是串行數(shù)據(jù)，在I2S中以二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式在數(shù)據(jù)線上傳輸。在WS變化后的第一個SCK脈沖，先傳輸最高位（MSB, Most Significant Bit）。先傳送MSB是因?yàn)榘l(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備的字長可能不同，當(dāng)系統(tǒng)字長比數(shù)據(jù)發(fā)送端字長長的時候，數(shù)據(jù)傳輸就會出現(xiàn)截?cái)嗟默F(xiàn)象/Truncated，即如果數(shù)據(jù)接收端接收的數(shù)據(jù)位比它規(guī)定的字長長的話，那么規(guī)定字長最低位（LSB: Least Significant Bit）以后的所有位將會被忽略。如果接收的字長比它規(guī)定的字長短，那么空余出來的位將會以0填補(bǔ)。通過這種方式可以使音頻信號的最高有效位得到傳輸，從而保證最好的聽覺效果。
√ 根據(jù)輸入或輸出特性，不同芯片上的SD也可能稱SDATA、SDIN、SDOUT、DACDAT、ADCDAT等；
√ 數(shù)據(jù)發(fā)送既可以同步于SCK的上升沿，也可以是下降沿，但接收設(shè)備在SCK的上升沿采樣，發(fā)送數(shù)據(jù)時序需考慮
WS是聲道選擇信號，表明數(shù)據(jù)發(fā)送端所選擇的聲道。當(dāng)：
√ WS＝0，表示選擇左聲道
√ WS＝1，表示選擇右聲道
WS也稱幀時鐘，即LRCLK/Left RightClock。WS頻率等于聲音的采樣率。WS既可以在SCK的上升沿，也可以在SCK的下降沿變化。從設(shè)備在SCK的上升沿采樣WS信號。數(shù)據(jù)信號MSB在WS改變后的第二個時鐘（SCK）上升沿有效（即延遲一個SCK），這樣可以讓從設(shè)備有足夠的時間以存儲當(dāng)前接收的數(shù)據(jù)，并準(zhǔn)備好接收下一組數(shù)據(jù)。
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