IIS總線接口解析

現(xiàn)在，在市場上有很多不同形式的數(shù)字音頻系統(tǒng)，例如磁帶，數(shù)字音頻帶，數(shù)字聲音處理器以及數(shù)字TV聲音，而這些數(shù)字音頻系統(tǒng)也得到了消費(fèi)者的喜愛。而S3C2440A集成電路內(nèi)部的聲音總線接口可以用來做一個外部8/16位立體聲編碼解碼器集成電路微型磁帶或者便攜式設(shè)備的編碼解碼器接口。同時IIS總線接口支持IIS總線數(shù)據(jù)模式和最高有效位對齊數(shù)據(jù)模式。而為先入先出（FIFO）通道提供DMA傳輸模式接口而不是中斷接口。在DMA傳輸模式時，總線可以同時傳輸和接收也可以實現(xiàn)在一次傳輸中傳遞和接收分離

IIS框圖：

功能描述：

總線接口，寄存器存儲以及狀態(tài)機(jī)（BRFC）：狀態(tài)機(jī)控制總線接口邏輯和先入先出通道。

雙5位預(yù)分頻器（IPSR）：一個預(yù)分頻器用作IIS總線接口的主機(jī)時鐘產(chǎn)生器，而另一個用作外部編碼解碼器時鐘產(chǎn)生器。

64字節(jié)先入先出存儲（TXFIFO和RXFIFO）：在發(fā)送時，數(shù)據(jù)寫入TXFIFO。而在接收時，數(shù)據(jù)從RXFIFO中讀取。

主機(jī)IIS時鐘產(chǎn)生器（SCLKG）：在主機(jī)模式時，串行數(shù)據(jù)時鐘由主機(jī)產(chǎn)生。

聲道產(chǎn)生器和狀態(tài)機(jī)（CHNC）：IISCLK和IISLRCK是由聲道狀態(tài)機(jī)產(chǎn)生控制的。

16位位移寄存器（SFTR）：在發(fā)送模式，并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到串行數(shù)據(jù)輸出。在接收模式，串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到并行數(shù)據(jù)。

發(fā)送或接收模式

正常發(fā)送：

IIS控制寄存器為發(fā)送和接收FIFO設(shè)置了先入先出就緒標(biāo)志位。當(dāng)FIFO準(zhǔn)備來發(fā)送數(shù)據(jù)時，如果FIFO為非空，那么FIFO就緒標(biāo)志將會被設(shè)為1，而如果發(fā)送FIFO為空，F(xiàn)IFO就緒標(biāo)志將被設(shè)為0。當(dāng)接收FIFO為未滿時，F(xiàn)IFO就緒標(biāo)志位設(shè)為1，它表明FIFO準(zhǔn)備來接收數(shù)據(jù)了。如果接收FIFO滿了時，F(xiàn)IFO就緒標(biāo)志位設(shè)為0 。這些標(biāo)志位可以決定CPU何時讀寫FIFO。而當(dāng)CPU用這種方式獲得發(fā)送接收FIFO時，串行數(shù)據(jù)就可以發(fā)送或接收了。

DMA發(fā)送：

在這種模式時，使用DMA控制器發(fā)送或者接收FIFO。而在發(fā)送或者接收模式時，DMA服務(wù)請求有FIFO的就緒標(biāo)志決定。

發(fā)送和接收模式：

在這種模式時，IIS總線接口可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

音頻串行接口格式

IIS總線格式：

IIS總線有四條線，包括串行數(shù)據(jù)輸入（IISDI），串行數(shù)據(jù)輸出（IISDO），左/右聲道選擇（IISLRCK）以及串行位時鐘（IISCLK）。主機(jī)產(chǎn)生IISLRCK和IISCLK。

串行數(shù)據(jù)以最高有效位在前的方式發(fā)送二的補(bǔ)碼。而最高有效位先傳輸是因為發(fā)送方和接收方可能有不同的字符長度。發(fā)送方不必知道接收方可以處理多少位的數(shù)據(jù)，同樣接收方也不需要知道有多少位要接收。

當(dāng)系統(tǒng)的字符長度要比接收方的字符長度長時，發(fā)送的字符將被縮短（最低有效數(shù)據(jù)位將設(shè)為0）。如果接收方獲得了多于他字符長度的位數(shù)時，這些多接收的位數(shù)在最低有效位后將被忽略。相反的，如果接收方獲得少于他字符長度的數(shù)據(jù)時，那些空余的位將在內(nèi)部設(shè)為0 。因此最高有效位有一個固定的位置，而最低有效位的位置將取決于字符長度。當(dāng)IISLRCK信號改變時，發(fā)送方在一個時鐘周期里發(fā)送下一字符的最高有效位。

發(fā)送方發(fā)送的串行數(shù)據(jù)即可以與時鐘信號的下降沿同步，也可以與時鐘信號的上升沿同步。然而串行數(shù)據(jù)必須發(fā)送到接收方在時鐘信號的的上升沿，因此在上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)有一些要求。

左/右聲道選擇線表明被傳輸?shù)穆暤?。IISLRCK即可以在時鐘的下降沿又可以在時鐘的上升沿改變。而他不需要對稱，在從機(jī)中，這個信號在時鐘信號的上升沿發(fā)出。IISLRCK線在最高有效字節(jié)位傳輸完的一個時鐘周期后改變。這就允許從機(jī)發(fā)送方去發(fā)送串行數(shù)據(jù)在同步時間。此外，他使能接收方來存儲以前的字符，同時為下一個字符清除輸入。

最高有效位對齊（左對齊）：

在總體框架上，最高有效位/左對齊有格式與IIS總線格式十分相似。而唯一與IIS總線格式不同的是最高有效位對齊格式總是在IISLRCK一改變后就發(fā)送下一字符的最高有效位。

IIS總線格式和最高有效位格式對比：

采樣頻率與主機(jī)時鐘：

主機(jī)時鐘頻率（PCLK或者M(jìn)PLLin）可以被采樣頻率選擇，如下表。

由于主機(jī)時鐘由IIS預(yù)分頻決定。所以預(yù)分頻值和主機(jī)時鐘類型（256 或者384fs）應(yīng)該合適的決定。而串行位時鐘頻率類型（16/32/48fs）可以由每個聲道的串行位和主機(jī)時鐘決定。如下表：

IIS總線接口專屬寄存器

IIS控制寄存器（IISCON）

注：

1.IISCON寄存器的每一位都可以被訪問，半字和字單元可以用STRB/STRH/STR和LDRB/LDRH/LDR指令，或者char/short int/int類型指針在小/大端模式。

2.（Li/HW/W） ： 小/半字/字

（Bi/HW/W） ： 大/半字/字

IIS模式寄存器（IISMOD）

注：

1.IISMOD寄存器的每一位都可以被訪問，半字和字單元可以用STRB/STRH/STR和LDRB/LDRH/LDR指令，或者char/short int/int類型指針在小/大端模式。

2.（Li/HW/W） ： 小/半字/字

（Bi/HW/W） ： 大/半字/字

IIS預(yù)分頻寄存器（IISPSR）

注：

1.IISFCON寄存器的每一位都可以被訪問，半字和字單元可以用STRB/STRH/STR和LDRB/LDRH/LDR指令，或者char/short int/int類型指針在小/大端模式。

2.（Li/HW/W） ： 小/半字/字

（Bi/HW/W） ： 大/半字/字

IIS FIFO寄存器（IISFIFO）

IIS總線接口包含兩個64字節(jié)FIFO用在收發(fā)模式。每一個FIFO有16位寬和32位寬格式，這就允許FIFO處理半字單元數(shù)據(jù)而不用管有效值的大小。發(fā)送和接收FIFO通道通過FIFO入口編程。而這個入口是0x55000010。

注：

1.IISFIFO寄存器的每一位都可以被訪問，半字和字單元可以用STRB/STRH/STR和LDRB/LDRH/LDR指令，或者char/short int/int類型指針在小/大端模式。

2.（Li/HW/W） ： 小/半字/字

（Bi/HW/W） ： 大/半字/字