I2S Protocolos suportados

Áudio

Inter-IC Sound

O que é I2S?

I2S (Inter-IC Sound) é um protocolo de barramento serial síncrono projetado especificamente para transmitir dados de áudio digital entre circuitos integrados. Desenvolvido pela Philips (agora NXP), o I2S é a interface padrão entre codecs de áudio, DACs, ADCs, DSPs, microcontroladores e outros componentes de processamento de áudio. O protocolo usa três linhas de sinal: SCK (Serial Clock, também chamado BCLK), WS (Word Select, também chamado LRCLK) e SD (Serial Data). O sinal WS indica se o canal de áudio esquerdo ou direito está sendo transmitido, comutando na taxa de amostragem de áudio (por exemplo, 44,1 kHz, 48 kHz, 96 kHz ou 192 kHz). O clock SCK funciona a um múltiplo da taxa de amostragem determinado pela profundidade de bits (tipicamente 16, 24 ou 32 bits por canal). O I2S suporta vários formatos de dados incluindo I2S padrão (dados atrasados um ciclo BCLK da transição WS), alinhado à esquerda e alinhado à direita. O protocolo é encontrado em produtos de áudio de consumo, equipamentos de áudio profissional, sistemas de infoentretenimento automotivo, alto-falantes inteligentes, fones de ouvido e qualquer dispositivo que processe áudio digital. A análise de protocolo para I2S é importante porque artefatos de áudio, trocas de canais, erros de clock e incompatibilidades de formato entre dispositivos são problemas de integração comuns. Os engenheiros precisam verificar que os dados de áudio são transmitidos com a profundidade de bits, taxa de amostragem e alinhamento de canais corretos para garantir saída de áudio de alta qualidade.

I2S Referência rápida

type Serial, synchronous
signals SCK, WS, SD
max Speed Up to 12.288 MHz
voltage Range 1.8V – 3.3V
bit Depth 16/24/32-bit audio

Instrumentos Acute compatíveis com I2S

Soluções recomendadas

Recomendado para decodificação

TB3016F

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Com canais analógicos

MSO2116E

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Com validação elétrica

MSO3124V

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Todos os produtos compatíveis

Decodificação de protocolo
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Validação elétrica
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Como analisar I2S com instrumentos Acute

1

Conecte seu analisador lógico Acute às linhas I2S SCK (BCLK), WS (LRCLK) e SD (dados).

2

Conecte um cabo de terra à referência de terra da placa alvo.

3

No software Acute, selecione o decodificador de protocolo I2S e atribua cada sinal ao canal correto.

4

Configure o formato de áudio (I2S padrão, alinhado à esquerda ou alinhado à direita), profundidade de bits (16, 24 ou 32 bits) e configuração de canais.

5

Capture e visualize as amostras de áudio decodificadas para os canais esquerdo e direito, com valores de amostra mostrados em formato hexadecimal ou decimal junto com as formas de onda temporais.

Perguntas frequentes

Qual taxa de amostragem é necessária para análise I2S?
A frequência SCK (BCLK) do I2S é tipicamente a taxa de amostragem multiplicada pelo número de canais multiplicado por bits por amostra. Para áudio de 48 kHz, estéreo, 32 bits, o BCLK é 3,072 MHz. Amostre a no mínimo 12 MHz (4x BCLK) para decodificação confiável. Para áudio de alta resolução a 192 kHz / 32 bits, o BCLK pode alcançar 12,288 MHz, exigindo pelo menos 50 MHz de amostragem.
Por que minha decodificação I2S mostra valores de amostra de áudio incorretos?
Valores de amostra incorretos geralmente indicam uma incompatibilidade de formato de dados. O formato I2S padrão atrasa os dados um ciclo BCLK após a transição WS, enquanto os formatos alinhados à esquerda e à direita não o fazem. Verifique o formato exato usado tanto pelo transmissor quanto pelo receptor. Também confirme a configuração de profundidade de bits — um dispositivo de 24 bits conectado a um decodificador de 32 bits produzirá valores deslocados.
Quantos canais são necessários para análise I2S?
O I2S padrão requer 3 canais: SCK (BCLK), WS (LRCLK) e SD (dados). Se seu sistema usa um sinal MCLK (master clock) separado, adicione um quarto canal. Para sistemas com linhas de dados I2S separadas para entrada e saída (por exemplo, codec com ADC e DAC), são necessários 4-5 canais para capturar ambas as direções de dados simultaneamente.

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