IIS總線接口解析

現在，在市場上有很多不同形式的數字音頻系統，例如磁帶，數字音頻帶，數字聲音處理器以及數字TV聲音，而這些數字音頻系統也得到了消費者的喜愛。而S3C2440A集成電路內部的聲音總線接口可以用來做一個外部8/16位立體聲編碼解碼器集成電路微型磁帶或者便攜式設備的編碼解碼器接口。同時IIS總線接口支持IIS總線數據模式和最高有效位對齊數據模式。而為先入先出（FIFO）通道提供DMA傳輸模式接口而不是中斷接口。在DMA傳輸模式時，總線可以同時傳輸和接收也可以實現在一次傳輸中傳遞和接收分離

IIS框圖：

功能描述：

總線接口，寄存器存儲以及狀態機（BRFC）：狀態機控制總線接口邏輯和先入先出通道。

雙5位預分頻器（IPSR）：一個預分頻器用作IIS總線接口的主機時鐘產生器，而另一個用作外部編碼解碼器時鐘產生器。

64字節先入先出存儲（TXFIFO和RXFIFO）：在發送時，數據寫入TXFIFO。而在接收時，數據從RXFIFO中讀取。

主機IIS時鐘產生器（SCLKG）：在主機模式時，串行數據時鐘由主機產生。

聲道產生器和狀態機（CHNC）：IISCLK和IISLRCK是由聲道狀態機產生控制的。

16位位移寄存器（SFTR）：在發送模式，并行數據轉移到串行數據輸出。在接收模式，串行數據轉移到并行數據。

發送或接收模式

正常發送：

IIS控制寄存器為發送和接收FIFO設置了先入先出就緒標志位。當FIFO準備來發送數據時，如果FIFO為非空，那么FIFO就緒標志將會被設為1，而如果發送FIFO為空，FIFO就緒標志將被設為0。當接收FIFO為未滿時，FIFO就緒標志位設為1，它表明FIFO準備來接收數據了。如果接收FIFO滿了時，FIFO就緒標志位設為0 。這些標志位可以決定CPU何時讀寫FIFO。而當CPU用這種方式獲得發送接收FIFO時，串行數據就可以發送或接收了。

DMA發送：

在這種模式時，使用DMA控制器發送或者接收FIFO。而在發送或者接收模式時，DMA服務請求有FIFO的就緒標志決定。

發送和接收模式：

在這種模式時，IIS總線接口可以同時發送和接收數據。

音頻串行接口格式

IIS總線格式：

IIS總線有四條線，包括串行數據輸入（IISDI），串行數據輸出（IISDO），左/右聲道選擇（IISLRCK）以及串行位時鐘（IISCLK）。主機產生IISLRCK和IISCLK。

串行數據以最高有效位在前的方式發送二的補碼。而最高有效位先傳輸是因為發送方和接收方可能有不同的字符長度。發送方不必知道接收方可以處理多少位的數據，同樣接收方也不需要知道有多少位要接收。

當系統的字符長度要比接收方的字符長度長時，發送的字符將被縮短（最低有效數據位將設為0）。如果接收方獲得了多于他字符長度的位數時，這些多接收的位數在最低有效位后將被忽略。相反的，如果接收方獲得少于他字符長度的數據時，那些空余的位將在內部設為0 。因此最高有效位有一個固定的位置，而最低有效位的位置將取決于字符長度。當IISLRCK信號改變時，發送方在一個時鐘周期里發送下一字符的最高有效位。

發送方發送的串行數據即可以與時鐘信號的下降沿同步，也可以與時鐘信號的上升沿同步。然而串行數據必須發送到接收方在時鐘信號的的上升沿，因此在上升沿發送數據有一些要求。

左/右聲道選擇線表明被傳輸的聲道。IISLRCK即可以在時鐘的下降沿又可以在時鐘的上升沿改變。而他不需要對稱，在從機中，這個信號在時鐘信號的上升沿發出。IISLRCK線在最高有效字節位傳輸完的一個時鐘周期后改變。這就允許從機發送方去發送串行數據在同步時間。此外，他使能接收方來存儲以前的字符，同時為下一個字符清除輸入。

最高有效位對齊（左對齊）：

在總體框架上，最高有效位/左對齊有格式與IIS總線格式十分相似。而唯一與IIS總線格式不同的是最高有效位對齊格式總是在IISLRCK一改變后就發送下一字符的最高有效位。

IIS總線格式和最高有效位格式對比：

采樣頻率與主機時鐘：

主機時鐘頻率（PCLK或者MPLLin）可以被采樣頻率選擇，如下表。

由于主機時鐘由IIS預分頻決定。所以預分頻值和主機時鐘類型（256 或者384fs）應該合適的決定。而串行位時鐘頻率類型（16/32/48fs）可以由每個聲道的串行位和主機時鐘決定。如下表：

IIS總線接口專屬寄存器

IIS控制寄存器（IISCON）

注：

1.IISCON寄存器的每一位都可以被訪問，半字和字單元可以用STRB/STRH/STR和LDRB/LDRH/LDR指令，或者char/short int/int類型指針在小/大端模式。

2.（Li/HW/W） ： 小/半字/字

（Bi/HW/W） ： 大/半字/字

IIS模式寄存器（IISMOD）

注：

1.IISMOD寄存器的每一位都可以被訪問，半字和字單元可以用STRB/STRH/STR和LDRB/LDRH/LDR指令，或者char/short int/int類型指針在小/大端模式。

2.（Li/HW/W） ： 小/半字/字

（Bi/HW/W） ： 大/半字/字

IIS預分頻寄存器（IISPSR）

注：

1.IISFCON寄存器的每一位都可以被訪問，半字和字單元可以用STRB/STRH/STR和LDRB/LDRH/LDR指令，或者char/short int/int類型指針在小/大端模式。

2.（Li/HW/W） ： 小/半字/字

（Bi/HW/W） ： 大/半字/字

IIS FIFO寄存器（IISFIFO）

IIS總線接口包含兩個64字節FIFO用在收發模式。每一個FIFO有16位寬和32位寬格式，這就允許FIFO處理半字單元數據而不用管有效值的大小。發送和接收FIFO通道通過FIFO入口編程。而這個入口是0x55000010。

注：

1.IISFIFO寄存器的每一位都可以被訪問，半字和字單元可以用STRB/STRH/STR和LDRB/LDRH/LDR指令，或者char/short int/int類型指針在小/大端模式。

2.（Li/HW/W） ： 小/半字/字

（Bi/HW/W） ： 大/半字/字