I2S 主模式接收示例

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功能说明

演示如何使用 I2S 主模式接收音频数据。主设备产生时钟信号（BCK 和 LRCK），并通过 DIN 引脚接收数据。示例支持 ARCS EVB 和 Venusa RD EVB，构建时会根据 BOARD 选择对应的 I2S0 引脚和内部 SRAM 堆大小。

配置为标准 I2S 协议，16kHz 采样率、16位数据宽度、立体声模式。

硬件连接

ARCS EVB

  • PA12: I2S0_BCK（位时钟输出）

  • PA13: I2S0_LRCK（帧时钟/字选择输出）

  • PA14: I2S0_DIN（数据输入）

Venusa RD EVB

  • PA4: I2S0_BCK（位时钟输出）

  • PA5: I2S0_LRCK（帧时钟/字选择输出）

  • PA6: I2S0_DIN（数据输入）

将当前板型的 BCK、LRCK、DIN 和 GND 连接到外部 I2S 从设备（如 ADC、麦克风模块等）。示例同时配置了 I2S0_DOUT 引脚，ARCS EVB 对应 PA15，Venusa RD EVB 对应 PA7；主模式接收场景无需连接 DOUT。

使用场景

适用于以下场景：

  • 音频数据采集

  • 主设备从从设备接收音频流

  • 需要主设备控制时钟的接收场景

示例步骤

  1. 根据板型配置 I2S0 引脚并获取 I2S0 设备

  2. 配置 I2S（主模式，标准 I2S，16位，16kHz，立体声，RX）

  3. 设置事件回调函数

  4. 启动 I2S 接收

  5. 持续循环接收数据并打印每个数据块的前 8 字节

编译

重要提示：编译前需要先确认当前示例支持的目标板型，然后将板型标识传给 -DBOARD。请按以下方式选择：

  1. 确认示例限制：查看当前示例 README 中的硬件连接和注意事项，确认是否限定板型。

  2. 参考示例配置：查看相关示例目录下的 sample.yaml，确认支持的板型。

  3. 填写板型标识：SDK 内置板型的标识为 boards/ 下的目录名。例如实际使用的板型目录为 boards/<板型名称>/，则编译参数填写为 -DBOARD=<板型名称>。

在 SDK 根目录执行编译，并将命令中的 <示例路径> 和 <板型名称> 替换为实际值。

Linux 使用 build.sh：

# 通用命令
./build.sh -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=<板型名称>

# 示例：使用 arcs_evb 开发板
./build.sh -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=arcs_evb

Windows PowerShell 使用 build.ps1：

# 通用命令
.\build.ps1 -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=<板型名称>

# 示例：使用 arcs_evb 开发板
.\build.ps1 -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=arcs_evb

Note

确保已安装对应平台的工具链和 ListenAI 开发工具包。Windows 环境请先执行 .\env.ps1 或直接使用 .\build.ps1 自动加载环境。

注意事项：-DBOARD 填写的是板型标识，不是芯片系列名称。如果示例有板型专用配置或额外编译参数，以示例 README 中的说明为准。

在 SDK 根目录使用以下命令选择目标板型：

# ARCS EVB
./build.sh -C -S samples/drivers/devices/lisa_i2s/master_rx -DBOARD=arcs_evb

# Venusa RD EVB
./build.sh -C -S samples/drivers/devices/lisa_i2s/master_rx -DBOARD=venusa_rd_evb

烧录

编译完成后，使用 SDK tools/burn 目录下的 cskburn 工具烧录固件。请先根据目标板型和当前示例确定芯片系列、串口设备、烧录地址和固件路径。

Linux：

# 通用命令
./tools/burn/cskburn -C <芯片系列> -s <串口设备> -b 3000000 <烧录地址> <固件路径>

# 示例：使用 arcs_evb 开发板
./tools/burn/cskburn -s /dev/ttyUSB0 -b 3000000 0x0 build/arcs.bin -C arcs

Windows PowerShell：

# 通用命令
.\tools\burn\cskburn.exe -C <芯片系列> -s <串口号> -b 3000000 <烧录地址> <固件路径>

# 示例：使用 arcs_evb 开发板
.\tools\burn\cskburn.exe -C arcs -s COM7 -b 3000000 0x0 .\build\arcs.bin

Note

烧录参数说明：

  • -s /dev/ttyUSB0 / -s COM7：串口设备路径，需要根据实际情况修改 - Linux 系统：通常是 /dev/ttyUSB0 或 /dev/ttyACM0 - 可通过 ls /dev/tty* 命令查看可用串口设备 - Windows 系统：通常是 COM7、COM8 等，可在“设备管理器”的“端口”中查看 - 不同开发板或 USB 转串口芯片可能使用不同的设备名

  • -b 3000000：烧录波特率（3Mbps）

  • 0x0：烧录起始地址

  • build/arcs.bin / .\build\arcs.bin：编译生成的固件路径

  • -C arcs：芯片类型

注意事项：

  • 确保开发板已正确连接到电脑

  • 如果无法识别串口设备，请检查 USB 连接线是否正常，或尝试其他 USB 端口

预期输出

ARCS EVB 终端输出：

********Arcs SDK 0.1.2 @ v0.0.1-960-g2f8d7197f7f6********
Running on hart-id: 1
I/elog            [1034:42:44.159 1 elog_async] EasyLogger V2.2.99 is initialize success.
I/main            [1034:42:44.160 1 main] ========================================
I/main            [1034:42:44.160 1 main]   LISA I2S Master RX Example
I/main            [1034:42:44.160 1 main] ========================================
I/lisa_i2s_arcs   [1034:42:44.160 1 main] one transfer size: 1024
I/lisa_i2s_arcs   [1034:42:44.161 1 main] I2S0 Control: control=0x42025, argv=0x3e80
I/lisa_i2s_arcs   [1034:42:44.161 1 main] I2S configured: mode=0, protocol=0, data_width=0, bit_order: 0, sample_rate=16000, slot_mask=3, direction=2, echo=0, echo_slot_mask=0, use_tdm=0, tdm_slots=0, block_size:1024
I/lisa_i2s_arcs   [1034:42:44.161 1 main] I2S start RX: data=0x2800bd80, len=512, slot_mask=3, start_now=0
I/lisa_i2s_arcs   [1034:42:44.161 1 main] I2S RX  started
I/main            [1034:42:44.177 1 isr] RX completed
I/main            [1034:42:44.177 1 main] Received 1024 bytes data
I/main            [1034:42:44.178 1 main] [0] 0 [1] 1 [2] 2 [3] 3
[4] 4 [5] 5 [6] 6 [7] 7
I/main            [1034:42:44.193 1 isr] RX completed
I/main            [1034:42:44.193 1 main] Received 1024 bytes data
I/main            [1034:42:44.193 1 main] [0] 0 [1] 1 [2] 2 [3] 3

Venusa RD EVB 终端输出：

Venusa RD EVB 成功接收到数据后的应用层关键日志与 ARCS EVB 一致：

I/main            LISA I2S Master RX Example
I/main            RX completed
I/main            Received 1024 bytes data
I/main            [0] 0 [1] 1 [2] 2 [3] 3
[4] 4 [5] 5 [6] 6 [7] 7

日志中的数据内容取决于外部 I2S 从设备。如果未连接从设备，或者外部设备未提供有效数据，lisa_i2s_read() 可能超时并打印 Failed to receive data。

核心 API

API

说明

lisa_device_get()

获取 I2S 设备

lisa_i2s_configure()

配置 I2S 参数

lisa_i2s_set_callback()

设置事件回调

lisa_i2s_read()

接收数据（阻塞）

lisa_i2s_trigger()

启动/停止 I2S

关键代码

/* 1. 根据板型选择 I2S0 引脚 */
#if defined(CONFIG_BOARD_ARCS_EVB)
#define I2S0_BCK    CSK_IOMUX_PAD_A, 12, 9
#define I2S0_LRCK   CSK_IOMUX_PAD_A, 13, 9
#define I2S0_DIN    CSK_IOMUX_PAD_A, 14, 9
#elif defined(CONFIG_BOARD_VENUSA_RD_EVB)
#define I2S0_BCK    CSK_IOMUX_PAD_A, 4, 9
#define I2S0_LRCK   CSK_IOMUX_PAD_A, 5, 9
#define I2S0_DIN    CSK_IOMUX_PAD_A, 6, 9
#endif

/* 2. 获取 I2S 设备 */
lisa_device_t *i2s_dev = lisa_device_get("i2s0");

/* 3. 配置 I2S：主模式，标准 I2S，16位，16kHz，立体声，RX */
lisa_i2s_config_t config = LISA_I2S_DEFAULT_CONFIG_RX();
int ret = lisa_i2s_configure(i2s_dev, &config);

/* 4. 设置回调函数 */
ret = lisa_i2s_set_callback(i2s_dev, i2s_event_callback, NULL);

/* 5. 启动 I2S 接收 */
ret = lisa_i2s_trigger(i2s_dev, LISA_I2S_DIRECTION_RX, LISA_I2S_CMD_START);

/* 6. 持续接收数据 */
while (1) {
    uint8_t *rx_buffer = NULL;
    uint32_t len = 0;
    ret = lisa_i2s_read(i2s_dev, &rx_buffer, &len, 100);
    if (ret == 0) {
        LISA_LOGI(TAG, "Received %d bytes data", len);
    }
}

配置说明

板型配置

公共配置位于 prj.conf，其中启用了 I2S0 和 PSRAM 堆：

CONFIG_LISA_DEVICE=y
CONFIG_LISA_I2S_DEVICE=y
CONFIG_LISA_I2S0=y
CONFIG_PSRAM_HEAP_SIZE=0x680000

内部 SRAM 堆大小位于 board_configs/<BOARD>.conf，构建时会根据 BOARD 自动加载：

# board_configs/arcs_evb.conf
CONFIG_HEAP_SIZE=0x10000

# board_configs/venusa_rd_evb.conf
CONFIG_HEAP_SIZE=0x5000

开发板

BOARD 值

I2S 设备

BCK

LRCK

DIN

DOUT

内部 SRAM 堆

ARCS EVB

arcs_evb

i2s0

PA12

PA13

PA14

PA15

64 KiB

Venusa RD EVB

venusa_rd_evb

i2s0

PA4

PA5

PA6

PA7

20 KiB

Venusa RD EVB 的普通 SRAM 空间小于 ARCS EVB，因此使用 20 KiB 内部堆，为程序的 .data、.bss、任务栈和其他运行数据保留空间。

I2S 配置参数

  • 模式: LISA_I2S_MODE_MASTER（主模式，产生时钟）

  • 协议: LISA_I2S_PROTOCOL_PHILIPS（标准 I2S）

  • 数据位宽: LISA_I2S_DATA_WIDTH_16BIT（16位）

  • 采样率: LISA_I2S_SAMPLE_RATE_16K（16kHz）

  • 声道: LISA_I2S_SLOT_STEREO（立体声）

  • block_size: 1024 字节（对应 16ms 音频数据）

数据格式

对于 16 位立体声，每个 uint32_t 包含左右两个声道：

  • 低 16 位：左声道数据

  • 高 16 位：右声道数据

注意事项

  1. 接收缓冲区：lisa_i2s_read() 返回的缓冲区指针指向驱动内部循环缓冲区，不需要释放，应及时拷贝数据

  2. 主设备职责：主模式下，BCK 和 LRCK 为输出，由主设备产生时钟

  3. 阻塞接收：lisa_i2s_read() 会阻塞直到接收到数据或超时

  4. block_size 限制：必须是 32 的倍数

  5. 板型选择：编译时的 BOARD 必须与实际开发板一致，在 ARCS EVB 和 Venusa RD EVB 之间切换时应使用 -C 清理旧的构建配置

  6. 接收引脚：主模式接收只需要连接 BCK、LRCK 和 DIN，DOUT 虽然完成了 pinmux 配置，但无需连接到外部从设备