作為20世紀必不可少的音頻產品，CD播放器在一個盒子中裝有一個傳輸器和一個DAC。但是，您是否想知道傳輸信息如何連接到CD播放器內部的DAC？IC間聲音（I2S）總線是關鍵！
在此文中，將介紹以下主題：
IC間聲音（I2S）簡介
IC間聲音（I2S）與集成電路間（I2C）
什么是I2S？
I2S操作模式
IC間聲音（I2S）簡介
與CD播放器類似，許多數字音頻系統(tǒng)都需要（V）LSI IC進行處理：
DAC和ADC
數字信號處理器
CD和數字錄音的糾錯
數字濾波器
數字量輸入/輸出接口
標準化的通信結構對于制造商至關重要，以增加系統(tǒng)的靈活性。I2S就是為此目的而設計的。
IC間聲音（I2S）或集成芯片間聲音是飛利浦1986年2月定義的數字音頻串行總線接口傳輸標準（1996年6月修訂）。它旨在在系統(tǒng)內部設備（例如，CODEC，DSP，數字輸入/輸出接口，DAC，ADC和數字濾波器）之間傳輸數字音頻數據。
注意不要將I2S與其他Phillips Semiconductor協議（內部集成電路（I2C））混淆，該協議于1982年發(fā)布。
IC間聲音（I2S）與集成電路間（I2C）
IC間聲音（I2S）
用于連接數字音頻設備。它也是電氣總線接口標準。
低抖動連接，因為數據和時鐘信號是分開發(fā)送的。
支持全雙工/半雙工
支持主/從模式
支持多通道，因為I2S的變體支持多通道時分多路復用
提供全數字音頻信號鏈。它消除了傳統(tǒng)音頻鏈中通常存在的ADC / DAC和前置放大器
使用主時鐘進行同步沒有問題
集成電路間（I2C）
I2C包括電氣和時序規(guī)范，以及相關的總線協議。
低速兩線串行數據連接總線。
雙向數據傳輸。
用于同一PCB上IC之間的信號傳輸。
多個主機和多個從機之間只有兩條線，串行Dara（SDA）和串行時鐘（SCL）。
同步通信，它在主機和從機之間具有全局時鐘信號。
支持不同的數據速率，例如100Kbps，400Kbps，1Mbps和3.4Mbps。
獨特的啟動和停止條件。起始和停止位以及ACK位用于每8位數據傳輸。
無固定長度可傳輸
總之，I2C總線用于連接微控制器及其外圍設備，而I2S總線則專注于數字音頻設備之間的音頻數據傳輸。
但是，什么是I2S，它實際上是做什么的？
什么是I2S？
參考 I2S配置
總線只需要處理音頻信號，而其他信號（例如子編碼和控制）則分別傳輸。為了最大程度地減少引腳數，I2S總線中定義了三行：
字選擇線（WS）
連續(xù)串行時鐘線（SCK）
串行數據線（SD）
生成SCK和WS的設備是主設備。但是，很難為具有多個發(fā)送器和接收器的系統(tǒng)定義主機。在這種情況下，系統(tǒng)主機定義為控制各種IC之間的數字音頻數據流。因此，發(fā)送器需要在外部時鐘的控制下生成數據并充當從設備。
I2S接口時序圖。參考 Phillips的I2S總線規(guī)范
單詞選擇線
字選擇線是頻道選擇信號，指示發(fā)送器選擇的頻道。
WS = 0，通道1（左）
WS = 1，頻道2（右）
WS可以在串行時鐘的后沿或前沿改變，但是不必對稱。
在從機中，信號鎖存在時鐘信號的上升沿。WS線在發(fā)送MSB之前更改一個時鐘周期，從而允許從發(fā)送器導出將設置用于發(fā)送的串行數據的同步時序。此外，它使接收器能夠存儲前一個單詞并清除下一個單詞的輸入。
時鐘線
正式的“連續(xù)串行時鐘（SCK）”，通常寫為“位時鐘（BCLK）”，是模塊中的同步信號，該信號在從機模式下由外部提供，而在主控模式下由內部產生。
SCK =采樣頻率（例如48kHz，44.1kHz等）*字長（16bit，24bit，32bit）* 2（左右聲道）
考慮到主時鐘與數據和/或字選擇信號之間的傳播延遲，總延遲為：
外部（主機）時鐘與從機內部時鐘之間的延遲；和
內部時鐘與數據和/或WS信號之間的延遲。
數據線
串行數據首先與MSB進行二進制補碼傳輸。由于發(fā)送器和接收器之間的字長不同，因此發(fā)送了MSB。
如果系統(tǒng)字長大于發(fā)送器字長，則該字將被截斷（LSB設置為“ 0”）以進行數據傳輸。
如果發(fā)送給接收器的比特數多于其字長，則忽略LSB之后的比特。
如果發(fā)送給接收器的比特數少于其字長，則內部會將丟失的比特設置為零。
MSB具有固定位置，而LSB的位置取決于字長。在WS更改后的一個時鐘周期內，發(fā)送方始終發(fā)送下一個字的MSB。
發(fā)送器發(fā)送的串行數據可以與時鐘信號的下降沿或上升沿同步。但是，串行數據必須在時鐘信號的上升沿鎖存到接收器中。
I2S操作模式
根據SD相對于SCK和WS的位置，I2S分為三種不同的操作模式：菲利普斯標準，左對齊標準，右對齊標準。
菲利普斯標準
菲利普斯標準（Phillips Standard）是左對齊的一種特殊情況，它比標準左對齊標準延遲了一個時鐘位。WS更改后，第二個SCK / BCLK上升沿之后，左右通道的數據MSB有效。
左對齊標準
左對齊標準未被廣泛使用，相對于BCLK，它沒有延遲一個時鐘。WS更改后，兩個通道的MSB在SCK / BCLK的第一個上升沿之后有效。
正確的正當標準
右對齊標準，也稱為日文格式，日本電子工業(yè)協會（EIAJ）或SONY格式。左通道的LSB在WS的下降沿之前在SCK / BCLK的上升沿有效，而右通道的LSB在WS的上升沿之前在SCK / BCLK的上升沿有效。
與左對齊標準相比，右對齊標準的缺點是接收設備必須事先知道要發(fā)送的數據的字長。
請注意，對于“右對齊標準”和“左對齊標準”：
WS = 1，頻道1（左）
WS = 0，通道2（右）
它與菲利普斯標準相反！
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