音频接口IIS实训.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ARM9,实训,音频接口,IIS,实训,数字音频基础,在模拟记录中，是对磁带进行连续的调制或在唱,片上连续地开槽。而数字记录则必须用离散的数字。,为了产生这些数字，数字系统采用时间取样和幅度,量化，把有连续的幅度值的模拟小型编码成在离散,的时间点上的幅度度。,这些过程简称为采样、量化和编码。,采样定理,在进行模拟,/,数字信号的转换过程中，当采样频,率,fs.max,大于信号中最高频率,fmax,的,2,倍时,(fs.max,=2fmax),，采样之后的数字信号完整地保留了原始信,号中的信息，一般实际应用中保证采样频率为信号,最高频率的,5,10,倍；采样定理又称奈奎斯特定理。,每次采样都会记录下原始声波在某一时刻的状,态，该状态即,样本,。每秒采样的数量为,采样频率,。,采样频率越高，所能描述的声波频率就越高。,系统对每个样本均会分配一定的存储位来表示声波,的振幅状态，这就是,采样精,度。采样频率和精度共,同决定声音还原的质量。,量化,如果采样是对时间的计量，那么量化就是对样,值的计量。音频系统中，是对采样的音频信号数值,的计量。采样的量化分别决定了系统的带宽和分辨,率。量化后，模拟的波形表示一系列脉冲，用脉冲,代表的数字表示采样时刻波形的模拟值。,在量化过程中会引入误差，该误差类似于模拟,音频系统中的噪声，称为量化噪声。,音频编码,对数字音频信号进行编码调制的技术有很多。调制,技术是为了传输和存储数字信号而将信息进行转换的方,法。收音机中常用幅度调制,AM,和频率调制,FM,两种方法。,脉冲调制技术在传送过程中用不同的方法来表示传,送的采样信息。通过脉冲的宽度即脉宽调制,PWM,或脉,冲出现的不同时刻即脉冲位置,PPM,来表示信号幅度。,在这两种情况理，数字信号都以编码的方式表示原始信,号的幅度，并以恒定的脉冲电压来传送。信号的幅度可,直接用脉冲的幅度大小来表示，即脉冲幅度调制,PAM,。,虽然以上调制技术常用来进行原始信号到数字信号,转换，但它们并不适合用来传输和记录数字信号。因为它们在差错率和带芝利用方面效果不理想。,音频编码,脉冲编码调制,PCM,是应用最广泛的调制方法。,PCM,通过用脉冲编码来代表采样后的模拟信号的幅,度，即用二进制数表示采样后的信号幅度。,音频接口,IIS,接口,(,Integrate Interface of Sound,),即集成音频接,口。在上世纪,80,年代首先被飞利浦用于消费音频，并在,一个称为,LRCLK(Left/Right CLOCK),的信号机制中经,过多路转换，将两路音频信号变成单一的数据队列。当,LRCLK,为高时,左声道数据被传输；,LRCLK,为低时,右,声道数据被传输。与,PCM,相比,IIS,更适合于立体声系统。,对于多通道系统，在同样的,BCLK,和,LRCLK,条件下，并,行执行几个数据队列也是可能的。由于,IIS,、,PCM,和类,似的音频接口不能提供寄存器入口，因此需要独立的控,制接口。,IIS,总线结构,IIS,总线一般具有,4,根信号线，包括串行数据输入,(IISDI),、串行数据输出,(IISD0),、左右声道选择,(IISLRCK),和串行数据时钟,(IISCLK),；产生,IISLRCK,和,IISCLK,的是主设备。,IIS,接口电路,处理器中与,IIS,相关的信号线说明,串行数据输入,IISDI,：对应,IIS,总线接口中,SD,信号，方向输入。,串行数据输出,IISDO,：对应,IIS,总线接口中,SD,信号，方向输出。,左右通道选择,IISLRCK,：对应,IIS,总线接口中,WS,信号，即采样时钟。,串行位时钟,IISCLK,：对应,IIS,总线接口中,SCK,信号。,音频系统主时钟,CODECLK,：一般位采样频率的,256,或,384,倍，,CODECLK,通过处理器注视中分频获得，可以通过在程序中设定分频寄存器获取。分频因子可以设为,1,16,。,与,IIS,相关的寄存器,IISCON,控制寄存器,IISMOD,模式寄存器,IISPSR,分频寄存器。,IISCON,控制寄存器设置,IISMOD,模式寄存器设置,IISPSR,分频寄存器设置,IIS,音频驱动实现,音频驱动的,3,种模式接口相同，都是流驱动，透过流,接口与上层的,waveapi.dll,交互。,1.MDD,PDD,模式是最早的模式，也是其他驱动常见的分层模式。仅支持一个设备；一个设置仅支持一个流；对循环的支持不大可靠；对流的支持较弱。,2.Wavedev2,模式，只能同时允许一个应用在播放。是一个单体,(,不分层,),的驱动模式。,3.UAM,模式，即统一音频模式,(Unified AudioModel),。,DMA,控制及驱动,DMA(,直接内存存取,),不需要,CPU,干扰也不消耗,CPU,资源，可以把音频数据自动地从系统总线搬到,I,IS,总线上；如果音频平均按采样频率,44,1 kHz,、,16,位字长、左右,2,声道计算，码流为,1.411 Mbps,，通常,在,1,3Mbps,，所以采用,DMA,传输十分必要。,时钟配置,#define rGPBCON (*(volatile unsigned*)0 x56000010)/Port B control,#define rGPGCON (*(volatile unsigned*)0 x56000060)/Port G control,