ESP32的I2S引脚及支持的音频标准使用说明

ESP32的I2S引脚及支持的音频标准使用说明

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/USALCD/article/details/140265283

ESP32 I2S 接口

ESP32 配备了 2 个标准 I2S 接口。这两个接口可以在主机或从机模式下工作，支持全双工或半双工模式，并且可以配置为 8/16/32/48/64-bit 的输入输出通道。它们支持的 BCK 时钟频率范围从 10 kHz 到 40 MHz。当一个或两个接口被配置为主机模式时，主机时钟可以输出到外部 DAC/CODEC。

这两个 I2S 接口都配备了专用的 DMA 控制器，支持 PDM 和 BT PCM 接口。值得注意的是，PDM 可以直接接入 I2S，但只能接入 I2S0。

I2S 接口主要用于串行立体声数据的输入输出、并行 LCD 数据的输出以及 camera 并行数据的输入。

I2S第0通道接口

I2S第1通道接口

注：I2S0_CLK 和 I2S1_CLK 仅可通过 IOMUX 映射至 GPIO0、U0RXD (GPIO3) 或 U0TXD (GPIO1)，选择 GPIO 功能 CLK_OUT1、CLK_OUT2 或 CLK_OUT3。这个 CLK 是高速 CLK，主要用于 RGB 接口的 LCD 液晶显示屏。每组 I2S 的 DATA 有 0-23 个信号，用于 RGB 接口液晶显示屏时，可连接 18 位或 24 位的 LCD 液晶显示屏。

I2S 模式

ESP32 I2S 模块内置数据 A 律压缩/解压缩模块，用于对接收到的音频数据进行 A 律压缩/解压缩操作。如果要使用 A 律压缩/解压缩模块，需要将 I2S_CONF1_REG 寄存器的 RX_PCM_BYPASS 比特和 TX_PCM_BYPASS 比特清零。

支持的音频标准

I2S 模式下，BCK 为串行时钟；WS 为通道选择信号，用于表示左右声道的切换；SD 为串行数据信号，传输音频数据。WS 信号和 SD 信号在 BCK 的下降沿发生变化，并在 BCK 的上升沿采样 SD 信号。如果将寄存器 I2S_CONF_REG 的 I2S_RX_RIGHT_FIRST 比特和 I2S_TX_RIGHT_FIRST 比特都置 1，表示 I2S 模块首先接收和发送的是右声道数据，否则为首先接收和发送的是左声道数据。

Philips 标准

图 12-3. Philips 标准

如图 12-3 所示，在 Philips 标准下，在 BCK 的下降沿，WS 信号先于 SD 信号一个 BCK 时钟周期开始变化，即 WS 信号从当前通道数据的第一个位之前的一个时钟开始有效，并在当前通道数据发送结束前一个 BCK 时钟周期变化。SD 信号线首先传输音频数据的最高有效位。如果分别将寄存器 I2S_CONF_REG 的 I2S_RX_MSB_SHIFT 比特和 I2S_TX_MSB_SHIFT 比特置 1，I2S 模块接收数据和发送数据将使用 Philips 标准。

MSB 对齐标准

图 12-4. MSB 对齐标准

如图 12-4 所示，MSB 对齐标准下，在 BCK 下降沿，WS 信号和 SD 信号同时变化。WS 持续到当前通道数据发送结束，SD 信号线上首先传输音频数据的最高位。如果寄存器 I2S_CONF_REG 的 I2S_RX_MSB_SHIFT 比特和 I2S_TX_MSB_SHIFT 比特清零，则 I2S 模块接收数据和发送数据将使用 MSB 对齐标准。

PCM 标准

图 12-5. PCM 标准

如图 12-5 所示，在 PCM 标准的短帧同步模式下，在 BCK 的下降沿，WS 信号先于 SD 信号一个 BCK 时钟周期开始变化，即 WS 信号从当前通道数据的第一个位之前的一个时钟开始有效，并持续 1 个 BCK 时钟周期。SD 信号线上首先传输音频数据的最高位。如果将寄存器 I2S_CONF_REG 的 I2S_RX_SHORT_SYNC 比特和 I2S_TX_SHORT_SYNC 比特置 1，那么 I2S 模块接收数据和发送数据将使用短帧同步模式。