Introduzione all'interfaccia I2S

4 ore fa p Robert Keim La crescente raccolta di abbreviazioni di ingegneria elettrica comunemente usate può essere un po 'travolgente a volte, e non lo terrò contro di te se hai visto il termine "I2S" alcune volte e hai appena ipotizzato che fosse semplicemente un errore tipografico versione di "I2C". Esiste davvero una relazione tra questi due protocolli. Entrambi sono stati inizialmente sviluppati da Philips Semiconductors (ora NXP) ed entrambi iniziano con "I2" perché sono destinati alla comunicazione inter-IC.
Tuttavia, I2S è stato rilasciato dopo I2C e mentre I2C è un'interfaccia generica, I2S è progettato per il trasporto di dati audio: la "S" nel nome sta per "suono". I2S è stato creato negli anni '80, quando il digitale stava cominciando a conquistare il mercato dell'audio di consumo. Lo scopo dichiarato di I2S è quello di facilitare lo sviluppo dell'elettronica audio mediante un'interfaccia standardizzata per la trasmissione di dati digitali tra ADC, DAC, filtri digitali, processori di segnali digitali e altri tipi di circuiti integrati utilizzati nei sistemi audio.
è intrinsecamente un protocollo a due canali, perché è stato progettato per un suono stereofonico (questo è il nome di fantasia per quello che chiamiamo "stereo"). Il diagramma seguente mostra tre configurazioni supportate da I2S. I dati sono guidati sulla linea SD, lo stato della linea WS corrisponde al canale audio (destro o sinistro) attualmente in fase di trasmissione e la linea dell'orologio porta l'orologio seriale. Come puoi vedere nel diagramma, i segnali WS e SCK possono essere generati dal trasmettitore, dal ricevitore o da un componente del controller di terze parti. Gli elenchi seguenti identificano le caratteristiche salienti dei tre segnali I2S. Se hai familiarità con il protocollo I2C, potresti aver capito ormai che I2C e I2S sono molto meno simili di quanto suggerirebbero i loro nomi.
I2C non enfatizza le elevate velocità di trasferimento dati e comporta funzionalità di handshaking che gli consentono di funzionare in modo efficace e affidabile in reti (potenzialmente di grandi dimensioni) costituite da vari tipi diversi di circuiti integrati. Come indicato dal diagramma seguente, molte cose possono andare storte in questo tipo di ambiente di comunicazione e la complessità del protocollo I2C riflette la complessità dell'attività a cui è destinata. I2S, d'altra parte, è progettato per spostare in modo efficiente un tipo specifico di dati digitali.
La velocità di trasferimento è più importante, poiché la trasmissione seriale in tempo reale di audio a due canali ad alta risoluzione richiede molta più larghezza di banda rispetto alle attività di comunicazione che spesso vengono realizzati tramite I2C (o UART). La natura punto-punto della trasmissione I2S elimina la necessità di resistori pullup di I2C e l'utilizzo di un terzo segnale per la sincronizzazione a livello di parola ci consente di rinunciare ai dettagli del protocollo che aiutano I2C a mantenere l'organizzazione dei dati in un bus a due fili. I2S è più simile a SPI di I2C. In effetti, un'implementazione SPI destinata alla trasmissione di dati unidirezionale utilizza essenzialmente la stessa configurazione: un segnale per l'orologio, uno per i dati e un terzo per la sincronizzazione a livello di parola. I2S è un protocollo di comunicazione seriale semplice ed efficiente, perfetto per l'audio digitalizzato. Tuttavia, non esiste una legge che affermi che è limitato ai dati audio.
L'ho usato anni fa per implementare un prototipo di radio definita dal software; I2S offriva una velocità di trasferimento sufficiente per i segnali in banda base ed era convenientemente incorporato nella piattaforma di sviluppo DSP con cui stavo lavorando. Se hai suggerimenti per le applicazioni I2S, lascia un commento e facci sapere !.