LISA I2S 主模式双向传输示例

功能说明

演示如何使用 I2S 主模式同时进行发送和接收（全双工）。主设备产生时钟信号（BCK 和 LRCK），并通过 DOUT 引脚发送数据，同时通过 DIN 引脚接收数据。

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

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）
PA15: I2S0_DOUT（数据输出）

连接到外部 I2S 从设备（如音频编解码器、回环测试等）。

使用场景

适用于以下场景：

音频全双工通信
音频回环测试
同时录音和播放
需要主设备控制时钟的双向传输场景

示例步骤

初始化发送缓冲区
获取 I2S0 设备
配置 I2S（主模式，标准 I2S，16位，16kHz，立体声，双向）
设置事件回调函数
预先加载要发送的数据（CONFIG_LISA_I2S_BLOCK_COUNT - 1 次）
启动 I2S 双向传输
创建接收和发送任务
主循环（持续运行）

编译

重要提示：在编译前，请先确认您使用的开发板型号。SDK 目前支持以下开发板：

arcs_evb - ARCS EVB 评估板
arcs_mini - ARCS Mini 开发板

根据您的开发板型号，选择对应的编译命令：

在示例目录下执行编译:

# 使用 arcs_evb 开发板
./build.sh -C -DBOARD=arcs_evb

# 或使用 arcs_mini 开发板
./build.sh -C -DBOARD=arcs_mini

Note

如果在 SDK 根目录执行，需要指定示例路径:

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

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

Note

确保已安装对应的工具链。

烧录

编译完成后，使用 SDK tools 目录下的 cskburn 工具烧录固件:

./tools/burn/cskburn -s /dev/ttyUSB0 -b 3000000 0x0 build/arcs.bin -C arcs

Note

烧录参数说明：

-s /dev/ttyUSB0：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 - 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：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

终端输出：

********Arcs SDK 0.1.2 @ v0.0.1-917-g14ea2d8ccfe3********
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 & TX Example
I/main            [1034:42:44.160 1 main] ========================================
I/lisa_i2s_arcs   [1034:42:44.161 1 main] one transfer size: 1024
I/lisa_i2s_arcs   [1034:42:44.161 1 main] I2S0 Control: control=0x5a025, 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=3, echo=0, echo_slot_mask=0, use_tdm=0, tdm_slots=0, block_size:1024
I/lisa_i2s_arcs   [1034:42:44.361 1 main] I2S start RX: data=0x2800ce00, len=512, slot_mask=3, start_now=0
I/lisa_i2s_arcs   [1034:42:44.362 1 main] I2S RX TX started
I/main            [1034:42:44.377 1 isr] TX completed
I/main            [1034:42:44.378 1 isr] RX completed
I/main            [1034:42:44.378 1 i2s rx] Received 1024 bytes data
I/main            [1034:42:44.378 1 i2s rx] [0] 0 [1] 1 [2] 2 [3] 3
[4] 4 [5] 5 [6] 6 [7] 7

I/main            [1034:42:44.393 1 isr] TX completed
I/main            [1034:42:44.394 1 isr] RX completed
I/main            [1034:42:44.394 1 i2s rx] Received 1024 bytes data
I/main            [1034:42:44.394 1 i2s rx] [0] 0 [1] 1 [2] 2 [3] 3
[4] 4 [5] 5 [6] 6 [7] 7
...

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_write()`	发送数据（非阻塞）
`lisa_i2s_read()`	接收数据（阻塞）
`lisa_i2s_trigger()`	启动/停止 I2S

关键代码

/* 1. 获取 I2S 设备 */
lisa_device_t *i2s_dev = lisa_device_get("i2s0");

/* 2. 配置 I2S: 主模式，标准 I2S，16位，16kHz，立体声，双向 */
lisa_i2s_config_t config = LISA_I2S_DEFAULT_CONFIG_TX();
config.direction = LISA_I2S_DIRECTION_BOTH;  // 双向传输
config.block_size = 1024;
int ret = lisa_i2s_configure(i2s_dev, &config);

/* 3. 设置回调函数 */
ret = lisa_i2s_set_callback(i2s_dev, i2s_event_callback, NULL);

/* 4. 预先加载要发送的数据 */
for(int i = 0; i < CONFIG_LISA_I2S_BLOCK_COUNT - 1; i++) {
    ret = lisa_i2s_write(i2s_dev, (uint32_t *)tx_buffer, 
                         BLOCK_SIZE / sizeof(uint32_t), 0);
}

/* 5. 启动 I2S 双向传输 */
ret = lisa_i2s_trigger(i2s_dev, LISA_I2S_DIRECTION_BOTH, LISA_I2S_CMD_START);

/* 6. 创建接收和发送任务 */
xTaskCreate(i2s_rx_task, "i2s rx", 4096, i2s_dev, 9, NULL);
xTaskCreate(i2s_tx_task, "i2s tx", 4096, i2s_dev, 8, NULL);

/* RX 任务中循环接收数据 */
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);
    }
}

/* TX 任务中循环发送数据 */
while (1) {
    ret = lisa_i2s_write(i2s_dev, (uint32_t *)tx_buffer, 
                         BLOCK_SIZE / sizeof(uint32_t), 100);
}

配置说明

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）
方向: LISA_I2S_DIRECTION_BOTH（双向传输）
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

双向传输：需要同时配置 TX 和 RX，使用 LISA_I2S_DIRECTION_BOTH
任务分离：建议创建独立的 RX 和 TX 任务分别处理接收和发送
预加载数据：启动前需预先加载 CONFIG_LISA_I2S_BLOCK_COUNT - 1 次数据
主设备职责：主模式下，BCK 和 LRCK 为输出，由主设备产生时钟
线程安全：驱动支持全双工通信，可在不同线程中同时进行收发操作