ARM嵌入式裸机--IIS总线规范和软件模拟

软件模拟I2S引脚的定义如下：
#define I2S_WS GPIO_PIN_5//模拟I2S声道选择时钟控制位
#define I2S_BCK GPIO_PIN_6//模拟I2S位时钟控制位
#define I2S_DATA GPIO_PIN_7//模拟I2S数据传送位
根据MS6336的I2S总线格式以及数据发送流程，软件模拟I2S总线的步骤如下：
① 根据语音数据采样率及采样位数计算得到SCK的值和WS的值（WS的值等于采样频率）。
系统采样率为44.1 kHz，则SCK=2×44.1 kHz×103×16=1 411 200 Hz，WS=44 100 Hz。1个SCK时钟周期T=1/SCK=07 μs。采用延时程序模拟SCK时钟周期需要应用示波器来精确延时时间。本系统中一个SCK周期的延时为delayI2S(2)。
② 将WS、BCK和DATA均置为高电平。

③ 选择左右声道。首先发送左声道数据，将WS置低（若发送右声道数据则将WS置高）。


④ 选择高低字节。将左声道数据以高低字节的顺序发送，在发送高字节第1位数据之前先发送1个周期的串行时钟。


⑤ 开始传输音频数据（音频数据的传输在SCK下降沿准备数据，在SCK的上升沿发

送给数据接收端）。将采样点左声道数据的高字节最高位送给SD，设置SCK为低电平，此时为SCK的下降沿，数据准备好。延时半个SCK周期以后将SCK置为高电平，此时SD线上的数据发送给数据接收端，延时半个SCK周期。依次将左声道剩余位数据按照最高位的方式发送出去。


⑥ 当将1个采样点的左声道的数据发送完以后，延时2个SCK周期，然后发送右声道的数据（同左声道数据的发送过程）。
根据以上的过程对每个采样点的数据进行处理，就可以实现通过软件模拟I2S总线传输音频数据了。以上实现的是典型I2S时序模拟，而左对齐和右对齐2种格式只是时序稍有差异，模拟实现过程同典型I2S总线模拟实现过程基本相同。

结语

在以太网数字语音广播系统中应用软件模拟实现I2S总线时序，能够成功地实现语音信号的数据传输，实现语音信号的实时广播，表明了软件模拟实现I2S总线的可行性，为解决不支持I2S总线的MCU和各种I2S总线设备间的通信提供了一种可行的方法。但是，在应用软件模拟实现I2S的以太网数字语音广播系统实时播放语音信号时，存在一些噪声，表明在采用软件模拟实现I2S的时序精确性上存在一些欠缺。