RP2040下的I2S Slave Out，PIO状态机（四）

        晚上回家后，进行硬件的实际调试，测试的时候我发现一个问题，输出有点不对劲，BCK和LRCK都是正确的，我用192k的fs，16bit的位深，按道理，发送数据的pin上的信号频率应该是介于BCK和LRCK之间的，但是DOUT的频率示波器测试大概是2K多一点，BCK是6.144Mhz，LRCK是192K，这个数据明显不对。我检查了线路，没有明显的缺陷，我想大概率问题还是在代码上。我又仔细检查了代码。我发现一个问题，DMA的双缓冲区是INT32类型的，而我需要发送的是16位数据。在初始化状态机的代码里面我发现这样的信息：

static inline void i2s_out_slave_init( PIO pio, uint sm, uint offset, uint dout_pin, uint bit_depth) 
{
    // 自动推导连续时钟引脚（硬件设计常见布局）
    uint bck_pin  = dout_pin + 1;   // BCK 紧邻 DOUT
    uint lrck_pin = dout_pin + 2;  // LRCK 紧邻 BCK
    // 初始化所有引脚功能
    pio_gpio_init(pio, dout_pin);  // DOUT
    pio_gpio_init(pio, bck_pin);    // BCK（输入）
    pio_gpio_init(pio, lrck_pin);   // LRCK（输入）
    // 核心配置（与标准实现一致）
    pio_sm_config c = i2s_slave_out_program_get_default_config(offset);
    sm_config_set_out_pins(&c, dout_pin, 1);          // DOUT 绑定
    sm_config_set_in_pins(&c, bck_pin);               // BCK 为时钟源
    sm_config_set_jmp_pin(&c, lrck_pin);              // LRCK 用于声道同步

    sm_config_set_out_shift(&c, false, false, bit_depth); // 左移（MSB先出），禁用 autopull
    sm_config_set_fifo_join(&c, PIO_FIFO_JOIN_TX);    // 合并 FIFO

    // 应用配置状态机
    pio_sm_init(pio, sm, offset, &c);

    // 统一设置初始电平和引脚方向
    pio_sm_set_pins_with_mask( pio, sm, 0, (7u << dout_pin) );  // zero output
    pio_sm_set_pindirs_with_mask( pio, sm, (1u << dout_pin), (7u << dout_pin) );
}

        其中一行代码如下：

sm_config_set_out_shift(&c, false, false, bit_depth); // 左移（MSB先出），禁用 autopull

        这里面有注释，MSB先出，发送16位就终止，这个是I2S标准的格式，意思就是先从高位发送，如果我给的16位有效值都在低位，那岂不是根本发不出去？我想了一下，这个环节我的确还没处理，我想了一下，我应该可以在创建正弦表的时候处理这个问题。我改了一下代码，在生成正弦值之后，把数据左移16位，把有效位放在高16位上，代码如下：

// 生成正弦波表（预计算优化）
bool CSineWave::GenerateSineTable() 
{
    if( bit_depth == 0 ) {
        return false;
    }

    uint shift = 32 - bit_depth;

    const double amplitude = static_cast<double>( ( uint32_t(1) << (bit_depth - 1) ) - 1 );
    for( uint32_t i = 0; i < SINE_TABLE_LENGTH; ++ i ) 
    {
        int32_t value = static_cast<int32_t>( std::round(
            amplitude * sin( 2.0 * M_PI * static_cast<double>(i) / SINE_TABLE_LENGTH ) ) );
        sine_table[i] = value << shift;    
    }
    return true;
}

        编译之后，再次测试，OUTPIN输出在示波器上显示出正确的波形。