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数据格式说明

I2S 和 MSB 对齐的串行音频格式

标准 I2S 和 MSB 对齐是两种相似的数字化立体声音频串行传输协议。

BIT_CLK(位时钟) 提供串行音频比特率,是内部 CODEC 比特采样逻辑的基础时钟。其频率是音频采样频率的 64 倍。将该时钟 64 分频后,得到 8 kHz 至 96 kHz 甚至更高的信号,该信号标志着在串行数据路径上传输的左右声道串行数据采样的时序基准。

左右声道选择信号通过 SYNC 引脚发送至 CODEC。在左右声道信号的每个相位周期内,数据引脚 DAC_SDATA 和 ADC_SDATA 会同步传输一个串行音频数据样本。

数据以 64 个 BIT_CLK 周期为一帧进行传输和接收(若 BIT_CLK 由内部生成)。每帧包含一个左声道样本和一个右声道样本。每个样本包含 8、16、18、20 或 24 位有效数据。每个样本的其余低位均以零填充。

在标准 I2S 模式下,左声道采样期间 SYNC 为低电平,右声道采样期间 SYNC 为高电平。同时,每个数据采样的最高有效位(MSB)会在 SYNC 信号边沿出现后,延迟一个 BIT_CLK 时钟周期才进行传输。

在 MSB 对齐模式下,左声道采样期间 SYNC 为高电平,右声道采样期间 SYNC 为低电平。同时,每个数据样本的最高有效位(MSB)会与 SYNC 信号的边沿保持对齐。

I2S 数据格式(A:LR 模式)
图 1 I2S 数据格式(A:LR 模式)

在 A:LR 模式下,首先发送立体声帧中的左声道数据。一个左通道和一个右通道构成一个采样帧。这是 I2S 的标准工作模式。

I2S 数据格式(B:RL 模式)
图 2 I2S 数据格式(B:RL 模式)

在 B:RL 模式下,首先发送立体声帧中的右声道数据。一个右通道和一个左通道构成一个采样帧。它用于相同的 CODEC。

MSB 对齐的数据格式(C:LR 模式)
图 3 MSB 对齐的数据格式(C:LR 模式)

在 C:LR 模式下,首先发送立体声帧中的左声道数据。一个左通道和一个右通道构成一个采样帧。这是 MSB 对齐模式的标准模式。

MSB数据格式(D:RL 模式)
图 4 MSB数据格式(D:RL 模式)

在 D:RL 模式下,首先发送立体声帧中的右声道数据。一个右通道和一个左通道构成一个采样帧。

DAC_SDATA/ADC_SDATA 音频采样数据在 中的位置

对于 AIC 支持的所有格式,音频采样在输入/输出串行数据流内的位置均采用 MSB(最高有效位)对齐方式。假设一个由 n 比特组成的采样数据由以下部分组成

Sn-1 Sn-2 … S2 S1 S0

下表描述了采样数据位的传输方式。

表 1 与 DAC_SDATA/ADC_SDATA 位相关的采样数据位
I2S/MSB 对齐格式
SDATA
IN/OUT
816182024
B31S7S15S17S19S23
B30S6S14S16S18S22
B29S5S13S15S17S21
B28S4S12S14S16S20
B27S3S11S13S15S19
B26S2S10S12S14S18
B25S1S9S11S13S17
B24S0S8S10S12S16
B230S7S9S11S15
B220S6S8S10S14
B210S5S7S9S13
B200S4S6S8S12
B190S3S5S7S11
B180S2S4S6S10
B170S1S3S5S9
B160S0S2S4S8
B1500S1S3S7
B1400S0S2S6
B13000S1S5
B12000S0S4
B110000S3
B100000S2
B90000S1
B80000S0
B7~B000000

在 16 位打包模式下,传输的数据与上图所示的 16 位普通模式相同。但一个字中包含两个采样数据。