I2S有4个主要信号:
SCLK:串行时钟,也叫位时钟(BCLK),即对应数字音频的每一位数据,SCLK都有1个脉冲。
SCLK的频率=2×采样频率×采样位数。(2表示2通道;常用的采样频率有11.025KHz,22.05KHz,44.1KHz,48KHz,96KHz等;常用的采样位数有8位,16位,24位,32位等)。
LRCK:帧时钟,用于切换左右声道的数据。LRCK的频率=采样频率。
SDATA:串行数据,就是用二进制补码表示的音频数据
MCLK:主时钟,也叫系统时钟(Sys Clock)。为了使系统间能够更好地同步,MCLK的频率= 256倍或384倍采样频率。(不是必要的)。
MCLK主时钟频率是I2S信号中最高的。
二、I2S信号完整性
在layout设计上,由于I2S信号频率不高,通常除了MCLK会单独包地处理(防止干扰和被干扰),其他信号SCLK、DATA、LRCLK会一起走线,没进行包地。
下图1就是LKCLK、DATA、SCLK三个线走在一起,在测试I2S信号时,DATA的数据波形中出现了掉坑,很明显是串扰导致的(串扰是两条信号线之间的耦合、信号线之间的互感和互容引起线上的噪声),如图2所示。
图1
图2
解决该串扰问题,只能直接把I2S的各个信号直接包地处理。测试包地处理后的I2S DATA波形是OK的,没有掉坑。
图3
小结:在layout上要重视信号完整性,尤其数字信号走线上要减少并行走线长度、增加线间距预制、包地隔离等措施。
解决串扰的常用方法:
1、地线隔离;
2、增加线间距抑制;
3、减少并行走线长度;
作者:关尔硬件
END