嵌入式系统开发基础——基于ARM9微处理器C语言程序设计(第六版)第十四章I2S介绍和S3C2410的I2S.ppt

第十四章I2S介绍和S3C2410的I2S控制

主要内容：14.1数字音频信号（I2S）介绍14.2数字音频计算机处理14.3S3C2410中I2S总线控制寄存器14.5IIS实验参考程序14.4WAV声音格式文件ARM7和ARM9是两款通用嵌入式微处理器，它们对多媒体的支持没有ARM11强，但S3C2410内置一个I2S总线控制器，该控制器实现了一个外部8~16位立体声音频CODEC(编译码器，编码器coder和译码器decoder两词的词头组成的缩略语)IC的接口。UDA1341是飞利浦公司的一款经济型音频CODEC，用于实现模拟音频信号的采集(音频AD)和数字音频信号的模拟输出(DA)，S3C2410和UDA1341通过I2S数字音频接口，实现音频信号的数字化处理。14.1数字音频信号（I2S）介绍

数字音频信号是相对模拟音频信号来说的。我们知道声音的本质是波，人能听到的声音的频率在0.02~20kHz之间。数字音频信号是对模拟信号的一种量化(如图14-1)，典型方法是对时间坐标按相等的时间间隔做采样，对振幅做量化。I2S总线控制器结构如图14-2所示：其中：?两个5比特（Bit）预除器(IPSR)。一个(IPSR_A)用于产生I2S总线接口的主时钟，另外一个(IPSR_B)用作外部CODEC时钟产生器。?十六字节FIFO。在发送数据时数据被写进TxFIFO，在接收数据时数据从RxFIFO中读取。?主IISCLK产生器(SCLKG):在主模式，由主时钟产生串行时钟。?通道产生器和状态机(CHNC):IISCLK和IISLRCK由通道状态机产生并控制。?16比特（Bit）移位寄存器(SFTR):在发送数据时，并行数据经由SFTR变成串行数据输出，在接收数据时，串行数据由SFTR转变成并行数据。14.2数字音频计算机处理

14.2.1采样频率和采样精度在数字音频系统中，通过将声波转换为连续的电波，再将连续的电波转换为离散的一连串的二进制数，将此二进制数送计算机进行存储和处理，这一过程就叫ADC（模拟量转换为数字量）。ADC以每秒上万次的速率对声波进行采样，每次采样都记录下了原始声波在采样时刻的状态，叫“样本”。14.2.2音频编码音频编码一般采用脉冲编码调制（PulseCodeModulation）编码的方法对语音信号进行采样，然后对每个样值进行量化编码。这一过程就是PCM编码过程。14.2.3IIS数字音频接口I2S是一种串行总线技术，主要针对CD、VCD等数字音频处理器。I2S总线仅处理音频数据，其他控制信号单独传送。I2S总线只有三条，即时钟（Continuousserialclock，SCK）、字选择线（Wordselect，WS）、和分时复用的数据通道（Serialdata，SD）。使用I2S系统的连接如图14-3所示。I2S接口时序如图14-4所示。14.2.4音频芯片UDA1341TS介绍音频芯片UDA1341TS是PHILIPS公司生产的音频数字信号编译码器。它可以把立体声模拟信号转化为数字信号，同样也可以把数字信号转化为模拟信号，并可以用PGA（可编程增益控制）和AGC（自动增益控制）对模拟信号进行处理。它广泛应用于MD、CD、Notebook、PC和数码摄像机等。14.3S3C2410中I2S总线控制寄存器

I2S相关的寄存器包括I2S控制寄存器IISCON，I2S模式寄存器IISMOD和I2S分频寄存器IISPSR。I2S控制寄存器及其各位的定义如表14-1所列