传统 I2S—为何要包括系统时钟?
过去,我们在讨论音频话题时,偶尔会提及 I2S。我在以前的一些**中提到过 I2S,其他人在做音频研究时也都会提到它。简而言之,它是一种将立体声数据从一端传输至另一端的同步方法。
大多数人认为 I2S 有三种信号:
数据:输入或者输出数据
位时钟 (Bitclock,BCK):确立数据流中两个相邻位之间边界的信号
左/右时钟 (LRCK)/字时钟 (Wordclock):一个在采样速率下运行、占空比为 50% 的慢时钟,它确立数据流中两条相邻通道(左和右)之间的边界。
I2S 的幕后英雄是主时钟 (MCK),也称作系统时钟 (SCK),它常常被数字信号处理器 (DSP) 程序员和其他处理器爱好者们忽略。主时钟 (MCK/SCK),通常为一个64、128、256 和 512 倍采样速率 (FS) 的时钟。它可以由一个输入引脚直接提供,也可以通过一个锁相环路 (PLL) 在某些器件内部产生。
一般而言,DSP 不需要音频主时钟,因为它们能够以一种完全不同的速率对数据进行处理,然后在 BCK 和 LRCK 的驱动下,让数据以某种速率进入输出缓冲器(或者通过输入缓冲器接收数据)。
如果您能暂时将注意力从您的处理器上移开,您会发现音频主时钟重要得多。大多数 MCK/SCK 输入的音频转换器,都要求时钟同步,而有一些则允许异相位。这就意味着,它们需要由相同的高速时钟来提供,然后被除小。我接触过的一些客户会突发灵感地告诉我:“我的 ADC 需要一个 MCK,但它离我的 DAC 太远。因此,我要在每个转换器旁边放置一个晶体……”有这种想法可以理解,但请您“千万别这么做!”
您在购买晶体时,无法保证它刚好为 48.000 kHz。您的模数转换器 (ADC) 晶体的运行精确度可能会为 +5%,而数模转换器 (DAC) 的运行精确度可能为 –5%。这样的精确度,会给您的设计带来灾难性的后果!这是为什么呢,下面将为您娓娓道来。 |