LISA I2S 从模式接收示例

功能说明

演示如何使用 I2S 从模式接收音频数据。从设备接收主设备产生的时钟信号(BCK 和 LRCK),并通过 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: I2S1_BCK(位时钟输入,由主设备提供)

  • PA13: I2S1_LRCK(帧时钟/字选择输入,由主设备提供)

  • PA14: I2S1_DIN(数据输入)

使用I2S1驱动,连接到外部 I2S 主设备。从设备必须连接到主设备才能正常工作。

使用场景

适用于以下场景:

  • 从主设备接收音频数据

  • 作为从设备接收音频流

  • 主设备控制时钟的接收场景

示例步骤

  1. 初始化发送缓冲区(用于数据比对)

  2. 获取 I2S1 设备

  3. 配置 I2S(从模式,标准 I2S,16位,16kHz,立体声,RX)

  4. 设置事件回调函数

  5. 启动 I2S 接收

  6. 创建接收任务,循环接收数据并与预期数据比对

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/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:

  • 外部i2s master没有启动

********Arcs SDK 0.1.2 @ v0.0.1-961-gc8139d111aea********
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 SLAVE 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] I2S1 Control: control=0x42026, argv=0x0
I/lisa_i2s_arcs   [1034:42:44.161 1 main] I2S configured: mode=1, 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
E/main            [1034:42:44.261 1 main] Failed to receive data: -7
E/main            [1034:42:44.361 1 main] Failed to receive data: -7
E/main            [1034:42:44.461 1 main] Failed to receive data: -7
...
  • 外部i2s master启动了发送之后

I/main            [1034:42:44.661 1 main] Received 1024 bytes data
I/main            [1034:42:45.316 1 main] [0] 0 [1] 1 [2] 2 [3] 3
[4] 4 [5] 5 [6] 6 [7] 7
I/main            [1034:42:45.661 1 main] Received 1024 bytes data
I/main            [1034:42:45.661 1 main] [0] 0 [1] 1 [2] 2 [3] 3
[4] 4 [5] 5 [6] 6 [7] 7
I/main            [1034:42:46.661 1 main] Received 1024 bytes data
I/main            [1034:42:46.661 1 main] [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_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("i2s1");

/* 2. 配置 I2S: 从模式,标准 I2S,16位,16kHz,立体声,RX */
lisa_i2s_config_t config = LISA_I2S_DEFAULT_CONFIG_RX();
config.mode = LISA_I2S_MODE_SLAVE;  // 从模式
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. 启动 I2S 接收 */
ret = lisa_i2s_trigger(i2s_dev, LISA_I2S_DIRECTION_RX, LISA_I2S_CMD_START);

/* 接收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);

        LISA_LOGI(TAG, "[0] %x [1] %x [2] %x [3] %x\n[4] %x [5] %x [6] %x [7] %x\n",
                rx_buffer[0], rx_buffer[1], rx_buffer[2], rx_buffer[3], 
                rx_buffer[4], rx_buffer[5], rx_buffer[6], rx_buffer[7]);
    }
}

配置说明

I2S 配置参数

  • 模式: LISA_I2S_MODE_SLAVE(从模式,接收时钟)

  • 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. 从设备依赖:从模式下必须连接到主设备,由主设备提供 BCK 和 LRCK 时钟信号

  2. 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,应及时拷贝数据

  3. 时钟输入:从模式下,BCK 和 LRCK 为输入,由主设备产生

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