I2S总线与PCM原理：接口详解与工作模式

I2S总线及接口应用是针对飞利浦公司为数字音频设备间高效传输设计的一种标准，其核心在于音频数据的串行传输。I2S总线由三条关键信号线组成：SCK（串行时钟，也称为位时钟，与采样频率和位数有关）、WS（帧时钟，用于切换声道，频率等于采样频率）和SD（串行数据，包含音频的二进制补码）。I2S支持三种不同的数据格式，包括左对齐、右对齐（日本格式）和飞利浦规定的I2S格式，其中I2S格式的特点是数据最高位紧跟在LRCK变化后的第二个SCLK脉冲。 DIRIC（如LC890561W）是一款可能采用I2S格式的芯片，它在设置数据格式时遵循相同的原则。在多设备连接情况下，可能会出现主机与从机的角色交换，或者通过一个专门的控制器来产生时钟和声道选择信号，以实现同步和高效通信。 相比之下，PCM（Pulse Code Modulation，脉冲编码调制）是一种数字音频编码方式，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，便于在数字通信系统中传输。在PCM中，原始的模拟信号被分解为一系列数字脉冲，每个脉冲代表模拟值的一个量化级别。接口应用涉及如何将模拟音频信号数字化，以及在发送和接收端如何解码这些数字信号。 数字通信系统中，信源和信宿通常处理模拟信号，但实际传输的是经过PCM编码的数字信号，这使得信号可以在数字信道上进行精确的传输和处理，比如压缩、加密等。在实际应用中，I2S和PCM经常结合使用，I2S负责音频数据的高效传输，而PCM则负责模拟信号到数字信号的转换，反之亦然。 总结来说，I2S总线是一种专门用于音频数据传输的高效接口标准，而PCM则是数字化音频信号的关键技术。两者在音频设备间的连接和数据处理中扮演了重要角色，共同构建了现代多媒体系统的基石。