I2S和数字音频时代
越来越多的常用电气工程缩写有时会让人不知所措，如果您多次看到术语“I2S”，并认为它只是“I2S”的印刷错误版本，我也不会反对您。I2C”。
这两个协议之间确实存在某种关系。这两款产品最初都是由飞利浦半导体(Philips Semiconductors，现在的NXP)开发的，都以“I2”开头，因为它们用于集成电路间通信。然而，I2S是在I2C之后发布的，而I2C是一个通用接口，I2S是为传输音频数据而设计的——名称中的“S”代表“声音”。
I2S诞生于20世纪80年代，当时数字技术刚刚开始占领消费音频市场。I2S的明确目的是通过在音频系统中使用的adc、dac、数字滤波器、数字信号处理器和其他类型的集成电路之间传输数字数据的标准化接口，促进雷竞技最新app音频电子学的发展。它本质上是一个双通道协议，因为它是为立体声设计的(这是我们称之为“立体声”的花哨名称)。
i2的特点
下图描述了I2S支持的三种配置。
图取自i2规范1986年飞利浦半导体首次出版，1996年修订。
数据在SD线上驱动，WS线的状态对应于当前正在传输的音频通道(右或左)，时钟线携带串行时钟。从图中可以看到，WS和SCK信号可以由发送器、接收器或第三方控制器组件生成。
下面列出了三个I2S信号的显著特征。
串行数据(SD)
- 数字值首先以MSb方式传输。
- 发送者和接收者不需要有一个一致的字长度;发射器发送它所拥有的，接收器接收它所能使用的。
- 新的数据位可以在时钟的上升或下降边缘被打卡。但是，它们必须在上升边缘上计时，所以这里更直接的方法如下图所示的排列—即。，我们在下降边缘记录数据，在上升边缘记录数据。
- 该协议不包括未使用的时钟周期之间的字;一个单词的LSb紧跟着下一个单词的MSb。
词选择(WS)
- 低WS逻辑表示当前被传输的单词是左音频通道的数据流的一部分;逻辑高的WS表示右声道音频。
- 为了方便在发送端和接收端处理数据，WS信号进行转换一个时钟周期之前完成一个数据字:
图取自i2规范。
时钟
- 协议没有指定最大数据速率。
- 时钟不停地运行。
I2C和i2
如果您熟悉I2C协议，那么您现在可能已经意识到I2C和I2S并不像它们的名字所暗示的那样相似。
I2C不强调高数据速率，它涉及到握手功能，使其能够在由各种不同类型的集成电路组成的(潜在的大型)网络中有效和可靠地工作。如下图所示，在这种类型的通信环境中，很多事情都可能出错，而I2C协议的复杂性反映了它所要处理的任务的复杂性。
另一方面，I2S被设计用来有效地移动特定类型的数字数据。传输速度更重要，因为高分辨率、双通道音频的实时串行传输比通常通过I2C(或I2C)完成的通信任务需要更多的带宽UART)。
I2S传输的点对点特性消除了对I2C上拉电阻的需要，并且使用第三个信号进行字级同步使我们可以省去帮助I2C在两线总线中维护数据组织的协议细节。
I2S更像是SPII2C。实际上，用于单向数据传输的SPI实现使用了本质上相同的配置:一个信号用于时钟，一个信号用于数据，第三个信号用于字级同步。
结论
I2S是一种高效、简单的串行通信协议，非常适合数字化音频。然而，没有法律说它是有限的音频数据。我多年前就用它来实现一个原型软件定义无线电;I2S提供了足够的基带信号传输速度，并方便地集成到我正在使用的DSP开发平台中。
如果您对I2S申请有任何建议，请留下评论并让我们知道!
