29、数字通信与内存操作技术解析

数字通信与内存操作技术解析

1. 数字通信相关技术

数字通信在当今的嵌入式系统中扮演着至关重要的角色，是物联网（IoT）的核心组成部分。下面为大家介绍几种常见的数字通信模块。

1.1 I2S通信协议

I2S（Inter-IC Sound）通信协议由飞利浦半导体在1986年推出，并于1996年进行了修订。它源自SPI协议，因此具有一些共同的特性，但也有自身的独特之处，比如时钟信号始终处于活跃状态，采用NRZ（Non-Return to Zero）进行数据编码。I2S可以工作在全双工或单工模式，但大多数情况下使用单工模式。

在I2S中，存在主从设置。生成时钟信号的模块称为主设备，另一个IC则为从设备。此外，还有发送器、接收器和控制器。发送数据的模块是发送器，接收数据的是接收器，而控制器则决定谁来发送数据以及谁来接收数据，不过该模块并非总是必需的。基于这些设置，可能会有不同的组合，如主发送器、主接收器或主控制器。

I2S的操作没有最大比特率值，但比特率通常与音频信号的采样频率相关，常见的采样频率为44.1kHz、48kHz、96kHz或192kHz。对于单声道音频信号，操作的比特长度可以是16位、24位或32位；对于立体声音频信号，这些值会翻倍。例如，如果使用的采样频率是48kHz，比特长度是64位，那么立体声数据的时钟速度将为2 × 48000 × 64 = 6.144 MHz。

数据在时钟的上升沿进行采样，同时还有一个伴随的字选择（WS）信号，用于选择要传输的立体声通道。根据初始标准，当WS的逻辑电平为0时，传输立体声信号的左声道（通道1）；当WS的逻辑电平为1时，传输立体声信号的右声道（通道2）。WS信号的周期可以是