I²S - Википедия - I²S

Не путать с I²C.
"i2s" перенаправляется сюда. Не следует путать с IIS (значения), IS2 (значения), или же I2 (значения).
Автобус I²S
ТипПоследовательная связь автобус
История производства
ДизайнерПолупроводник Philips, известный сегодня как Полупроводники NXP
Разработано1986; 34 года назад (1986)
Данные
Сигнал данныхТяни-Толкай
Ширина1 линия данных (SD) +
2 линии часов (SCK, WS)
ПротоколСерийный

I²S (Звук Inter-IC), произносится как "глаз-квадрат-эсс", является электрическим последовательная шина стандарт интерфейса, используемый для соединения цифровых аудиоустройств. Он используется для общения PCM аудиоданные между интегральными схемами в электронном устройстве. Шина I²S разделяет тактовые сигналы и сигналы последовательных данных, в результате чего получаются более простые приемники, чем те, которые требуются для асинхронных систем связи, которым необходимо восстанавливать тактовую частоту из потока данных. В качестве альтернативы I²S пишется I2S (произносится глаз-два-эсс) или IIS (произносится око-глаз-эсс). Несмотря на похожее название, I²S не имеет отношения к двунаправленному I²C (IIC) автобус.

История

Этот стандарт был введен в 1986 году компанией Philips Semiconductor (сейчас Полупроводники NXP ) и последний раз редактировался 5 июня 1996 г.[1]

Подробности

Временная диаграмма I²S

Протокол I²S описывает один конкретный тип цифровой аудиосвязи PCM с определенными параметрами, указанными в спецификации Philips.

Автобус состоит как минимум из трех линий:

  1. Линия битовых часов
    • Официально «непрерывные последовательные часы (SCK)».[1] Обычно пишется «битовые часы (BCLK)».[2]
  2. Линия часов Word
    • Официально «выбор слова (WS)».[1] Обычно называется «лево-правые часы (LRCLK)».[2] или «кадровая синхронизация (FS)».[3]
    • 0 = левый канал, 1 = правый канал[1]
  3. Как минимум одна мультиплексная линия данных
    • Официально "последовательные данные (SD)",[1] но может называться SDATA, SDIN, SDOUT, DACDAT, ADCDAT и т. д.[2]

Он также может включать следующие строки:

  1. Мастер-часы (обычно 256 x LRCLK)
    • Это не часть стандарта I2S,[4] но обычно используется для синхронизации внутренней работы аналого-цифровых преобразователей.[3][5]
  2. Мультиплексированная линия данных для загрузки

Битовый тактовый импульс импульсный один раз для каждого дискретного бита данных в линиях данных. Тактовая частота битов является произведением частота дискретизации, количество бит на канал и количество каналов. Так, например, CD Audio с частотой дискретизации 44,1 кГц, с точностью до 16 бит и двумя каналами (стерео) имеет тактовую частоту битов:

44,1 кГц × 16 × 2 = 1,4112 МГц

Часы выбора слова позволяют устройству узнать, отправляется ли в настоящее время канал 0 или канал 1, поскольку I²S позволяет отправлять два канала по одной и той же линии данных. Это сигнал с коэффициентом заполнения 50%, который имеет ту же частоту, что и частота дискретизации. Для стерео материала спецификация I²S гласит, что левый звук передается в нижнем цикле тактового сигнала выбора слова, а правый канал передается в верхнем цикле. Обычно он синхронизируется по заднему фронту тактовых импульсов последовательного интерфейса, поскольку данные фиксируются по переднему фронту.[1] Тактовый сигнал выбора слова изменяет один битовый период тактового сигнала перед передачей MSB. Это позволяет, например, получателю сохранить предыдущее слово и очистить ввод для следующего.[1]

Данные подписанный, закодированный как два дополнения с MSB (старший бит ) первый.[1] Это позволяет произвольному количеству битов в кадре без необходимости согласования между передатчиком и приемником.[1]

Как аудиосвязь

В звуковом оборудовании I²S иногда используется как внешнее соединение между проигрывателем компакт-дисков и отдельным блоком ЦАП, в отличие от чисто внутреннего соединения внутри одного блока плеера. Это может стать альтернативой обычно используемому AES / EBU, Тослинк или же S / PDIF стандарты.

Соединение I²S не предназначалось для использования через кабели, и большинство интегральных схем не будут иметь правильного импеданса для коаксиальных кабелей. Поскольку ошибка адаптации импеданса, связанная с разной длиной линии, может вызывать различия в задержке распространения между линией синхронизации и линией данных, это может привести к проблемам синхронизации между SCK, WS и сигналами данных, в основном при высоких частотах дискретизации и битовых скоростях. Поскольку шина I²S не имеет механизма обнаружения ошибок, это может вызвать значительные ошибки декодирования.

Для этого приложения нет стандартного соединительного кабеля. Некоторые производители просто предоставляют три Разъемы BNC, 8P8C («RJ45») розетка или DE-9 разъем. Другим нравится Аудио алхимия (ныне несуществующий) Разъемы DIN. PS Аудио, Musica Pristina и Wyred4Sound используют разъем HDMI. Голландский производитель Van Medevoort внедрил Q-link в свое оборудование, которое передает I²S через 4 разъема RCA (данные, MCK, LRCK, BCK).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я «Спецификация I²S» (PDF). Полупроводники Philips. 5 июня 1996 г. Архивировано с оригинал (PDF) 2 января 2007 г.
  2. ^ а б c Льюис, Джерад (январь 2012 г.). «Техническая статья MS-2275: Общие цифровые интерфейсы между ИС для передачи аудиоданных» (PDF). Analog Devices, Inc.
  3. ^ а б «MCLK в аудиопротоколе I2S». electronics.stackexchange.com. Получено 2016-11-04. Источник синхросигнала для дельта-сигма модуляторов и цифровых фильтров. ... Это часы, которые используются аудиокодеком ... для измерения времени и / или управления собственными внутренними операциями.
  4. ^ "Источники синхронизации PCM1781 (или любого I2S DAC) - Форум по аудиоконвертерам - Аудиопреобразователи - Сообщество TI E2E". e2e.ti.com. Получено 2016-11-04. Правда, мастер-часы (модулятор) не входят в стандарт I2S
  5. ^ Арбона, Хорхе (сентябрь 2010 г.). "Отчет о приложении SLAA469 Конфигурации последовательного аудиоинтерфейса для аудиокодеков" (PDF). Аудиоконвертерам, основанным на архитектуре дельта-сигма (ΔΣ), требуются внутренние главные часы, которые работают с гораздо большей частотой, чем целевая частота дискретизации.

внешняя ссылка