mini2440硬件篇之IIS

IIS（集成音頻接口）于上個(gè)世紀(jì)80年代首先被Philips公司用于消費(fèi)產(chǎn)品的音頻設(shè)備。被廣泛運(yùn)用于CD、數(shù)字音頻磁帶、數(shù)字音頻處理器和數(shù)字TV音頻。

IIS的組成一般來說包括4個(gè)管腳：串行數(shù)據(jù)輸入（IISDI）、串行數(shù)據(jù)輸出（IISDO）、左/右通道選擇（IISLRCK）、串行位時(shí)鐘（IISCLK）；產(chǎn)生IISLRCK和IISCLK的是主控器。在S3C2440上和IIS相關(guān)的接口還有一個(gè)用于提供CODEC時(shí)鐘的管腳。就時(shí)序信號(hào)工作來說，當(dāng)IISSCLK提供不間斷的時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)候IISLRCK會(huì)以“數(shù)據(jù)位+1”的寬度方式產(chǎn)生周期信號(hào)。低電平時(shí)期表示左聲道，高電平時(shí)期表示右聲道。然后IISDI或者IISDO就按照一定的格式不斷的發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。

至于這種數(shù)據(jù)的格式，根據(jù)S3C2440的芯片資料的說明可以知道這樣以MSB為首位可以讓傳輸器和接收器不用知道對(duì)方的字長。數(shù)據(jù)還是按照各自的字長進(jìn)行截取，如果不能匹配就會(huì)造成截?cái)嗷蛘咛?（意思是如果系統(tǒng)字長為32位而傳輸器的字長為16位那么傳輸?shù)臅r(shí)候32位的系統(tǒng)數(shù)據(jù)就會(huì)被折成16位的）反正就是數(shù)據(jù)位從高到低的傳輸。至于MSB對(duì)齊格式，和上面的時(shí)序區(qū)別在于MSB總是被首先的傳輸在左右聲道切換的時(shí)候。

芯片手冊(cè)

語音芯片UDA1341TS

/*-----------------------------------------------------------------------------------

*地址模式時(shí)序，掌握幾個(gè)要點(diǎn)

*數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候保證L3MODE為低

*數(shù)據(jù)傳輸開始的信號(hào)是保證L3MODE為低L3CLOCK為高

*數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束的信號(hào)是保證L3MODE為高L3CLOCK為高

*數(shù)據(jù)傳輸過程中一個(gè)L3CLOCK的周期傳一個(gè)數(shù)據(jù)位

*數(shù)據(jù)模式時(shí)序，掌握幾個(gè)要點(diǎn)

*數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候保證L3MODE為低

*數(shù)據(jù)傳輸開始的信號(hào)是保證L3MODE為高L3CLOCK為高

*數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束的信號(hào)是保證L3MODE為高L3CLOCK為高

*數(shù)據(jù)傳輸過程中一個(gè)L3CLOCK的周期傳一個(gè)數(shù)據(jù)位

*------------------------------------------------------------------------------------*/

2.mini2440電路圖

3.S3C2440寄存器

s3C2440A的IIS總線接口用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)CODEC接口來擴(kuò)展8/16位立體聲CODEC芯片到便攜式應(yīng)用。IIS總線接口支持IIS總線數(shù)據(jù)格式和MSB對(duì)齊數(shù)據(jù)格式。接口提供DMA傳輸模式用于FIFO訪問代替一個(gè)中斷。它能同步的傳輸和接收數(shù)據(jù)如同選擇單獨(dú)傳輸或者接收數(shù)據(jù)一樣好。

時(shí)序的速率和音頻數(shù)據(jù)的采樣速率相關(guān)，因?yàn)镮IS傳輸?shù)氖菙?shù)字采樣信號(hào)。所以數(shù)據(jù)的傳輸必須要達(dá)到采樣速率。這里以一個(gè)wav文件作為例子（采樣頻率44.1KHz、聲道數(shù)2、數(shù)據(jù)位數(shù)16）。該文件的聲音要得到還原，那么數(shù)據(jù)必須以44.1KHz的速率傳輸。但是數(shù)據(jù)是串行傳輸?shù)模瑸榱嗽谥付〞r(shí)間傳輸?shù)綌?shù)據(jù)，所以傳輸速率必須要乘以16才能一個(gè)數(shù)據(jù)以44.1KHz的速率傳輸，然后由于聲道數(shù)位2，所以有兩個(gè)通道要同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。但是傳輸通道只有一個(gè)，所以為了保證同時(shí)，還要在此基礎(chǔ)上乘以2。根據(jù)上面的時(shí)序可以知道是SCLK在控制整個(gè)時(shí)序，所以得出IISSCLK=采樣頻率×采樣位數(shù)×通道數(shù)。這里為了簡(jiǎn)便起見，采樣頻率記為fs。于是IISSCLK為32fs。知道一個(gè)管腳的時(shí)序，其他時(shí)序也就好確定了。

在S3C2440下，IIS的配置都是通過寄存器來完成的。下面總結(jié)一些S3C2440使用IIS接口需要做的一些配置工作。

IIS相關(guān)的寄存器：

IISCON寄存器

功能名稱

位

說明

LR_CH_INDEX

[8]

左/右聲道索引

0——左

1——右

TRANS_FIFO_RFLAG

[7]

傳輸FIFO準(zhǔn)備標(biāo)識(shí)

0——空

1——非空

RECV_FIFO_RFLAG

[6]

接收FIFO準(zhǔn)備標(biāo)識(shí)

0——滿

1——非滿

TRANS_DMA_EN

[5]

傳輸DMA服務(wù)請(qǐng)求

0——關(guān)閉

1——使能

RECV_DMA_EN

[4]

接收DMA服務(wù)請(qǐng)求

0——關(guān)閉

1——使能

TRANS_CH_IDLE_CMD

[3]

在Idle狀態(tài)IISLRCK是非活動(dòng)的（暫停Tx）

0——Notidle

1——Idle

RECV_CH_IDLE_CMD

[2]

在Idle狀態(tài)IISLRCK是非活動(dòng)的（暫停Rx）

0——Notidle

1——Idle

IIS_PRESCALER

[1]

IIS預(yù)分頻

0——關(guān)閉

1——開啟

IIS_EN

[0]

IIS接口使能

0——關(guān)閉

1——開啟

IISMOD寄存器

功能名稱

位

說明

MA_CLK_SELECT

[9]

主時(shí)鐘選擇

0——PCLK

1——MPLLin

MA_SL_MODE

[8]

主/從模式選擇

0——主模式（IISLRCK和IISCLK是輸出模式）

1——從模式（IISLRCK和IISCLK是輸入模式）

TX_RX_MODE

[7:6]

傳輸/接收模式選擇

00——無傳輸

01——接收模式

10——傳輸模式

11——傳輸和接收模式

LR_CH_EN

[5]

左右聲道使能

0——右聲道

1——左聲道

SER_FORMAT

[4]

串行接口格式

0——IIS兼容格式

1——MSB對(duì)齊格式（最高位左對(duì)齊）

SER_DATA_BIT

[3]

串行數(shù)據(jù)位數(shù)

0——8位

1——16位

MA_CLK_FS

[2]

主時(shí)鐘頻率選擇

0——256fs

1——384fs

（fs：采樣頻率）

SCLK

[1:0]

串行時(shí)鐘頻率選擇

00——16fs

01——32fs

10——48fs

11——保留

IISPSR寄存器

功能名稱

位

說明

PRE_A

[9:5]

預(yù)分頻器A的值

PRE_B

[4:0]

預(yù)分頻器B的值

注意：選擇IIS的時(shí)鐘源（PCLK或者M(jìn)PLLin）后，經(jīng)過兩個(gè)預(yù)分頻器處理后會(huì)分別得到IISSCLK、IISLRCK和CDCLK（預(yù)分頻器A得到IISSCLK、IISLRCK；預(yù)分頻器B得到CDCLK）。一般來說，這兩個(gè)預(yù)分頻器的值N相等。這里通過CDCLK來計(jì)算預(yù)分頻器B的N值來推知預(yù)分頻器A的N值，計(jì)算公式為CDCLK=時(shí)鐘源/(N+1)。

IISFCON寄存器

功能名稱

位

說明

TX_FIFO_MODE

[15]

傳輸FIFO訪問模式選擇

0——普通

1——DMA

RX_FIFO_MODE

[14]

接收FIFO訪問模式選擇

0——普通

1——DMA

TX_FIFO_EN

[13]

傳輸FIFO使能位

0——關(guān)閉

1——使能

RX_FIFO_EN

[12]

接收FIFO使能位

0——關(guān)閉

1——使能

傳輸FIFO數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)

[11:6]

數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)值0~32

接收FIFO數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)

[5:0]

數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)值0~32

IISFIFO寄存器

功能名稱

位

說明

FENTRY

[15:0]

IISFIFO寄存器保存?zhèn)鬏敾蛘呓邮盏囊纛l數(shù)據(jù)值

3.1.DMA

S3C2440支持4通道位于系統(tǒng)總線和外圍設(shè)備總線之間的DMA控制器。每個(gè)DMA控制器通道能執(zhí)行數(shù)據(jù)搬運(yùn)在系統(tǒng)總線設(shè)備和/或外圍總線設(shè)備之間而沒有限制。換句話說，每個(gè)通道能處理下面4種情形：

1.源和目地都在系統(tǒng)總線里

2.源在系統(tǒng)總線目地在外圍總線

3.源在外圍總線目地在系統(tǒng)總線

4.源和目地都在外圍總線

DMA的優(yōu)勢(shì)是它在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候不需要CPU的干預(yù)。DMA操作能被軟件初始化，或者響應(yīng)來自內(nèi)部外圍總線或者擴(kuò)展請(qǐng)求管腳。

DMA請(qǐng)求資源

各個(gè)DMA控制器的通道能選擇其中一個(gè)DMA請(qǐng)求資源，如果H/WDMA請(qǐng)求模式被DCON寄存器選擇（注意如果S/W請(qǐng)求模式被選擇，這個(gè)DMA請(qǐng)求資源無任何意義）。表8-1展示了4個(gè)DMA資源于各個(gè)通道。

DMA操作

空閑時(shí)：DMA_ACK=0；INT_REQ=0；

單服務(wù)：知道CURR_TC計(jì)數(shù)變?yōu)?；

全服務(wù)：完成一次原子操作；

完成后：DMA_ACK=1；INT_REQ=1；

傳輸大小

單元(unit)和突發(fā)（Burst）

iis.h

/*******************************************************************

*Copyright(C)，2011-2012，XXX.

*FileName：iis.h

*Author：HuangYinqing

*Version：1.0

*Date:：2012-08-12

*Description：iis音頻驅(qū)動(dòng).

*FunctionList：

*History：

******************************************************************/

/*IIS調(diào)試等級(jí)*/

#defineDBG_IIS_LEVEL1

/*采樣頻率選擇*/

#defineFRQ_SELECT4

/*使用DMA傳輸數(shù)據(jù)*/

//#defineIIS_USE_DMA

/*引腳定義*/

#defineL3C(1<<4)//GPB4=L3CLOCK

#defineL3D(1<<3)//GPB3=L3DATA

#defineL3M(1<<2)//GPB2=L3MODE

#defineMIN_VOLUME0x01

#defineMID_VOLUME0x20

#defineMAX_VOLUME0x3e//==音量最大值

/*緩沖區(qū)產(chǎn)度*/

#defineSOUND_DATA_LEN243552

/*函數(shù)原型*/

/***************************************************************

**函數(shù)名稱：voidSoundRecord(unsignedchar*pucRecBuf,unsignedlongulSize)

**函數(shù)功能：錄音

**入口參數(shù)：pucPlayBuf：放音緩沖區(qū)；ulSize：緩沖區(qū)大小

**出口參數(shù)：無

**返回：無

***************************************************************/

voidSoundRecord(unsignedchar*pucRecBuf,unsignedlongulSize);

/***************************************************************

**函數(shù)名稱：voidSoundPlay(unsignedchar*pucPlayBuf,unsignedlongulSize)

**函數(shù)功能：放音

**入口參數(shù)：pucPlayBuf：放音緩沖區(qū)；ulSize：緩沖區(qū)大小

**出口參數(shù)：無

**返回值：無

*************