基于IIS总线的嵌入式音频系统设计与实现

"IIS总线的嵌入式音频系统设计" 本文主要探讨了基于IIS总线的嵌入式音频系统设计，特别是在GPS自动导航、PDA和3G手机等嵌入式设备中的应用。IIS（Inter-IC Sound Bus）是由菲利浦公司开发的一种串行数字音频总线协议，广泛用于音频处理芯片和微控制器（MCU），因为它能有效减少引脚数量。许多嵌入式处理器，如ARM和PPC，都支持IIS协议。 在硬件设计层面，IIS总线仅负责声音数据传输，控制信号需要通过其他途径传递。它通常包含三条核心线：数据线（用于分时复用）、字段选择线（声道选择）和时钟信号线。对于全双工操作，例如在三星的S3C44B0 ARM处理器中，使用了两条独立的数据线分别处理输入和输出。三星的IIS接口提供了三种数据传输模式： 1. 正常传输模式：基于FIFO（先进先出）寄存器，CPU通过轮询方式访问FIFO，通过IISCON寄存器的特定位控制FIFO的工作状态。 2. DMA（直接存储器访问）模式：这是一种由外部设备控制数据传输的方式，可以提高系统吞吐量，通过窃取总线控制权使得外部设备能直接与主存交换数据。在S3C44B0中，IIS接口可以配置为使用两个桥接DMA通道之一。当FIFO满时，DMA控制器接管数据处理。 3. 传输/接收模式：在这个模式下，IIS接口可以同时进行发送和接收操作，但具体细节在提供的内容中没有详述。 在软件设计部分，由于嵌入式音频系统功能复杂，通常需要一个嵌入式操作系统支持。Linux因其开源、可裁剪内核以及对多种嵌入式处理器的支持，成为嵌入式高端产品的首选。尽管Linux提供了丰富的API简化驱动程序开发，但由于音频应用对实时性和数据处理能力有高要求，因此需要精心设计资源管理和算法。 本文特别关注了在Linux 2.4.0内核上构建IIS音频系统驱动程序的技术。驱动程序的设计必须确保高效处理大量音频数据并满足实时性需求，以确保良好的音频性能。通过理解和配置与IIS相关的寄存器（如IISCON和IISFCON），开发者可以优化数据传输模式，以适应不同应用场景的需求。 IIS总线的嵌入式音频系统设计涉及硬件架构的优化和软件驱动的精细调校，尤其是如何在Linux环境下利用DMA等机制提升音频处理性能，这对于嵌入式领域的开发者和技术人员具有重要的参考价值。