介紹

I2S(Inter—IC Sound)總線, 又稱集成電路內置音頻總線，是飛利浦公司為數字音頻設備之間的音頻數據傳輸而制定的一種總線標準。采用沿獨立的導線傳輸時鐘與數據信號的設計，通過分離數據和時鐘信號，避免了時差誘發的失真。

支持全雙工/半雙工

支持主/從模式

和PCM相比，I2S更適合立體聲系統。I2S的變體也支持多通道的時分復用，因此可以支持多聲道。

主機Master、從機slave

對于系統而言，產生SCK和WS的信號端就是主設備，用MASTER表示。

I2S有3個主要信號

SCLK（BCLK）：串行時鐘SCLK，也叫位時鐘（BCLK），即對應數字音頻的每一位數據，SCLK都有1個脈沖。SCLK的頻率=2×采樣頻率×采樣位數。

LRCK：幀時鐘LRCK，(也稱WS)，用于切換左右聲道的數據。LRCK為“1”表示正在傳輸的是右聲道的數據，為“0”則表示正在傳輸的是左聲道的數據。LRCK的頻率等于采樣頻率。

串行數據SDATA：就是用二進制補碼表示的音頻數據。最高位擁有固定的位置，而最低位的位置則是依賴于數據的有效位數。

MCLK：稱為主時鐘，也叫系統時鐘（Sys Clock），一般為了使系統間能夠更好地同步時增加MCLK信號，是采樣頻率的256倍或384倍。

數據在上升沿有效時（被讀取），信號只會在CLK為下降沿變化，上升沿時保持穩定狀態。

數據在下降沿有效時（被讀取），信號只會在CLK為上升沿變化。下降沿時保持穩定狀態。

I2S格式的信號無論有多少位有效數據，數據的最高位總是出現在LRCK變化（也就是一幀開始）后的第2個SCLK脈沖處，（第一個脈沖處是上一段有效位數的最低位-此處為我的理解，按波形來看對的上，不知是否有誤）。這就使得接收端與發送端的有效位數可以不同。如果接收端能處理的有效位數少于發送端，可以放棄數據幀中多余的低位數據；如果接收端能處理的有效位數多于發送端，可以自行補足剩余的位(常補足為零)。這種同步機制使得數字音頻設備的互連更加方便，而且不會造成數據錯位。為了保證數字音頻信號的正確傳輸，發送端和接收端應該采用相同的數據格式和長度。

格式

隨著技術的發展，在統一的 I2S接口下，出現了多種不同的數據格式。

根據SDATA數據相對于LRCK和SCLK的位置不同，分為左對齊-MSB、I2S格式（即飛利浦規定的格式）和右對齊-LSB（也叫日本格式、普通格式）。

對于所有數據格式和通信標準而言，始終會先發送最高有效位(MSB 優先)。發送端和接收端必須使用相同的數據格式，確保發送和接收的數據一致。

I2S格式

對于這種標準I2S格式的信號，無論有多少位有效數據，數據的最高位總是出現在LRCLK變化（也就是一幀開始）后的第2個BCLK脈沖處。這就使得接收端與發送端的有效位數可以不同。如果接收端能處理的有效位數少于發送端，可以放棄數據幀中多余的低位數據；如果接收端能處理的有效位數多于發送端，可以自行補足剩余的位。這種同步機制使得數字音頻設備的互連更加方便，而且不會造成數據錯位。

左對齊-MSB

在LRCLK發生翻轉的同時開始傳輸數據。該標準較少使用。注意此時LRCLK為1時，傳輸的是左聲道數據，這剛好與I2S Philips標準相反。左對齊(MSB)標準時序圖如下所示：

右對齊-LSB

聲音數據LSB傳輸完成的同時，LRCLK完成第二次翻轉（剛好是LSB和LRCLK是右對齊的，所以稱為右對齊標準）。注意此時LRCLK為1時，傳輸的是左聲道數據，這剛好與I2S Philips標準相反。右對齊(LSB)標準時序圖如下所示：

時序

審核編輯：湯梓紅