要配置K210的I2S接口同时读取麦克风阵列的多个麦克风数据,需遵循以下步骤。这里以I2S_DEVICE_0的4个通道为例(最多支持4个麦克风):
首先,将物理引脚映射到I2S功能(假设使用I2S0):
#include "fpioa.h"
// 配置MIC阵列引脚(示例引脚,根据实际硬件调整)
fpioa_set_function(15, FUNC_I2S0_IN_D0); // 通道0数据输入
fpioa_set_function(14, FUNC_I2S0_IN_D1); // 通道1数据输入
fpioa_set_function(13, FUNC_I2S0_IN_D2); // 通道2数据输入
fpioa_set_function(12, FUNC_I2S0_IN_D3); // 通道3数据输入
fpioa_set_function(11, FUNC_I2S0_WS); // 左右时钟(LRCLK)
fpioa_set_function(10, FUNC_I2S0_SCLK); // 串行时钟(SCLK)初始化I2S_DEVICE_0为接收模式,并配置所有4个通道:
#include "i2s.h"
// 初始化I2S设备0为接收器
i2s_init(I2S_DEVICE_0, I2S_RECEIVER, 0x00);
// 配置4个通道
i2s_rx_channel_config(I2S_DEVICE_0, I2S_CHANNEL_0,
RESOLUTION_16_BIT, SCLK_CYCLES_32,
TRIGGER_LEVEL_4, STANDARD_MODE);
i2s_rx_channel_config(I2S_DEVICE_0, I2S_CHANNEL_1,
RESOLUTION_16_BIT, SCLK_CYCLES_32,
TRIGGER_LEVEL_4, STANDARD_MODE);
i2s_rx_channel_config(I2S_DEVICE_0, I2S_CHANNEL_2,
RESOLUTION_16_BIT, SCLK_CYCLES_32,
TRIGGER_LEVEL_4, STANDARD_MODE);
i2s_rx_channel_config(I2S_DEVICE_0, I2S_CHANNEL_3,
RESOLUTION_16_BIT, SCLK_CYCLES_32,
TRIGGER_LEVEL_4, STANDARD_MODE);
// 设置采样率(例如16kHz)
i2s_set_sample_rate(I2S_DEVICE_0, 16000);为每个通道分配独立的DMA缓冲区:
#define BUFFER_SIZE 1024 // 每通道缓冲区大小(单位:样本数)
// 分配缓冲区(每个样本16位)
int16_t *rx_buf[4];
for (int ch = 0; ch < 4; ch++) {
rx_buf[ch] = (int16_t*)malloc(BUFFER_SIZE * sizeof(int16_t));
i2s_set_rx_dma(I2S_DEVICE_0, ch, (void*)rx_buf[ch], BUFFER_SIZE, NULL, 0);
}i2s_rx_start(I2S_DEVICE_0);从缓冲区读取多通道数据(示例为通道0-3):
// 等待数据填满(或使用中断)
while (!i2s_rx_dma_done(I2S_DEVICE_0, I2S_CHANNEL_0));
for (int i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) {
int16_t mic0 = rx_buf[0][i]; // 麦克风0数据
int16_t mic1 = rx_buf[1][i]; // 麦克风1数据
int16_t mic2 = rx_buf[2][i]; // 麦克风2数据
int16_t mic3 = rx_buf[3][i]; // 麦克风3数据
// 在此处理多通道数据(如波束成形、降噪等)
}
// 重置DMA指针
i2s_clear_rx_dma(I2S_DEVICE_0, I2S_CHANNEL_0);
// (其他通道类似)通道数量:
每个I2S设备(共3个)支持最多4通道。如需超过4个麦克风,需使用第二个设备(如I2S_DEVICE_1)。
SCLK周期:
SCLK_CYCLES_32表示每通道数据为32位。实际音频数据通常为16位,此时高16位为有效数据(低16位可能填充0)。读取后需右移16位:
int16_t sample = (int16_t)(rx_buf[ch][i] >> 16); // 提取有效音频采样同步:
所有通道共享相同的SCLK和LRCLK,因此数据是同步采样的,适用于麦克风阵列处理。
数据格式:
STANDARD_MODE:I2S标准模式(数据在LRCLK跳变后延迟1个时钟)。RIGHT_JUSTIFYING_MODE。缓冲区管理:
使用DMA中断可避免轮询:
i2s_set_irq(I2S_DEVICE_0, I2S_RX_INT, on_i2s_rx_done, NULL);若麦克风数量 > 4,需组合多个I2S设备:
// 第二个设备(I2S_DEVICE_1)
fpioa_set_function(X, FUNC_I2S1_IN_D0); // 通道4
fpioa_set_function(Y, FUNC_I2S1_WS);
fpioa_set_function(Z, FUNC_I2S1_SCLK);
i2s_init(I2S_DEVICE_1, I2S_RECEIVER, 0x00);
i2s_rx_channel_config(I2S_DEVICE_1, I2S_CHANNEL_0, ...);
// 设置DMA缓冲区并启动通过此配置,K210可同步读取最多12个麦克风(3设备×4通道),适用于大型麦克风阵列应用。实际接线时需确保所有设备共享时钟信号以保持同步。
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