I2S标准

培训资料I2S、LeftJustified、RightJustified标准2009-05-221I2S、LeftJustified、RightJustified标准I2S（Inter-ICSoundBus）是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准。在飞利浦公司的I2S标准中，既规定了硬件接口规范，也规定了数字音频数据的格式。1.I2S有3个主要信号1.串行时钟SCLK，也叫位时钟（BCLK），即对应数字音频的每一位数据，SCLK都有1个脉冲。SCLK的频率=2×采样频率×采样位数2.帧时钟LRCK，用于切换左右声道的数据。LRCK为“1”表示正在传输的是左声道的数据，为“0”则表示正在传输的是右声道的数据。LRCK的频率等于采样频率。LRCK必须与SCLK保持同步，通常LRCK的下降沿同步于SCLK下降沿。3.串行数据SDATA，就是用二进制补码表示的音频数据。I2S发送端在SCLK下降沿发送数据、I2S接收端在SCLK上沿接收数据。4.有时为了使系统间能够更好地同步，还需要另外传输一个信号MCLK，称为主时钟，也叫系统时钟（SysClock），是采样频率的256倍或384倍。通常MCLK、SCLK、LRCK都是同步的，LRCK和SCLK的下降沿同步于MCLK的下降沿。但内置有PLL的音频CODEC可能不需要MCLK与SCLK、LRCK同步，但SCLK无论如何应该是与LRCK同步的。一个典型的I2S信号见图3。（图3I2S信号）图3培训资料I2S、LeftJustified、RightJustified标准2009-05-222I2S格式的信号无论有多少位有效数据，数据的最高位总是出现在LRCK变化（也就是一帧开始）后的第2个SCLK脉冲处。这就使得接收端与发送端的有效位数可以不同。如果接收端能处理的有效位数少于发送端，可以放弃数据帧中多余的低位数据；如果接收端能处理的有效位数多于发送端，可以自行补足剩余的位。这种同步机制使得数字音频设备的互连更加方便，而且不会造成数据错位。2.LeftJustified(左对齐)与RightJustified(右对齐)随着技术的发展，在统一的I2S接口下，出现了多种不同的数据格式。根据SDATA数据相对于LRCK和SCLK的位置不同，分为左对齐（较少使用）、I2S格式（即飞利浦规定的格式）和右对齐（也叫日本格式、普通格式）。这些不同的格式见图4和图5。（图4几种非I2S格式）图4（图5几种I2S格式）图5为了保证数字音频信号的正确传输，发送端和接收端应该采用相同的数据格式和长度。当然，对I2S格式来说数据长度可以不同。培训资料I2S、LeftJustified、RightJustified标准2009-05-223培训资料I2S、LeftJustified、RightJustified标准2009-05-2243.I2S、LeftJustified(左对齐)与RightJustified(右对齐)在时序上的区别这三种数据格式的区别在于SDATA数据相对于LRCK和SCLK的位置不同I2S格式的信号数据的最高位总是出现在LRCK变化（也就是一帧开始）后的第2个SCLK脉冲处。LeftJustified格式的信号数据的最高位总是出现在LRCK变化（也就是一帧开始）后的第1个SCLK脉冲处。RightJustified格式的信号数据的最低位总是出现在LRCK变化（也就是一帧结束）前的第1个SCLK脉冲处。培训资料I2S、LeftJustified、RightJustified标准2009-05-2254.常见的MCLK、SCLK、LRCK时钟频率常见的LRCK频率（音频采样时钟频率）有以下几种，1.48kHz2.44.1kHz，它和48kHz是最常用的音频采样频率。在DVD、机顶盒、多媒体播放器、平板电脑的音乐播放器中，这两个采样频率最经常被使用3.32kHz。32kHz是最经常在无线音频中应用的。4.24kHz，5.16kHz6.12kHz7.11.025kHz，它和24kHz、16kHz、12kHz经常应用在要求音质较好的录音过程中8.8kHz，这是广泛用于语音录音、语音回放的一种采样频率。常用在视频语音通话、DVR监控等应用中培训资料I2S、LeftJustified、RightJustified标准2009-05-226LRCK(kHz)数据长度（bits）SCLK(kHz)MCLK(MHz)32bits48*2*324*SCLK24bits48*2*244*SCLK20bits48*2*204*SCLK18bits48*2*184*SCLK48kHz16bits48*2*164*SCLK32bits44.1*2*324*SCLK24bits44.1*2*244*SCLK20bits44.1*2*204*SCLK18bits44.1*2*184*SCLK44.1kHz16bits44.1*2*164*SCLK32bits32*2*324*SCLK24bits32*2*244*SCLK20bits32*2*204*SCLK18bits32*2*184*SCLK32kHz16bits32*2*164*SCLK32bits24*2*324*SCLK24bits24*2*244*SCLK20bits24*2*204*SCLK18bits24*2*184*SCLK24kHz16bits24*2*164*SCLK32bits16*2*324*SCLK24bits16*2*244*SCLK16kHz20bits16*2*204*SCLK培训资料I2S、LeftJustified、RightJustified标准2009-05-22718bits16*2*184*SCLK16bits16*2*164*SCLK32bits12*2*324*SCLK24bits12*2*244*SCLK20bits12*2*204*SCLK18bits12*2*184*SCLK12kHz16bits12*2*164*SCLK32bits11.025*2*324*SCLK24bits11.025*2*244*SCLK20bits11.025*2*204*SCLK18bits11.025*2*184*SCLK11.025kHz16bits11.025*2*164*SCLK32bits8*2*324*SCLK24bits8*2*244*SCLK20bits8*2*204*SCLK18bits8*2*184*SCLK8kHz16bits8*2*164*SCLK培训资料I2S、LeftJustified、RightJustified标准2009-05-228