LISA I2S 从模式发送示例

功能说明

演示如何使用 I2S 从模式发送音频数据。从设备接收主设备产生的时钟信号(BCK 和 LRCK),并通过 DOUT 引脚发送数据。

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(位时钟输入,由主设备提供)

  • PA13: I2S0_LRCK(帧时钟/字选择输入,由主设备提供)

  • PA15: I2S0_DOUT(数据输出)

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:

  • 向主设备发送音频数据

  • 作为从设备发送音频流

  • 主设备控制时钟的发送场景

示例步骤

  1. 初始化发送缓冲区

  2. 获取 I2S0 设备

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

  4. 设置事件回调函数

  5. 预先加载要发送的数据(CONFIG_LISA_I2S_BLOCK_COUNT - 1 次)

  6. 启动 I2S 发送

  7. 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/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 @ v0.0.1-960-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 SLAVE 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=0x58026, 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=1, 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 TX: data=0x2800bd80, len=512, slot_mask=3, start_now=0
I/lisa_i2s_arcs   [1034:42:44.161 1 main] I2S  TX started
E/main            [1034:42:44.261 1 main] Failed to send data: -7
E/main            [1034:42:44.361 1 main] Failed to send data: -7
E/main            [1034:42:44.461 1 main] Failed to send data: -7
E/main            [1034:42:44.561 1 main] Failed to send data: -7
...
  • 外部i2s master启动了发送之后

I/main            [1034:42:44.623 1 isr] TX completed
I/main            [1034:42:44.638 1 isr] TX completed
I/main            [1034:42:44.654 1 isr] TX completed
I/main            [1034:42:44.670 1 isr] TX completed
I/main            [1034:42:44.686 1 isr] TX completed

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_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: 从模式,标准 I2S,16位,16kHz,立体声,TX */
lisa_i2s_config_t config = LISA_I2S_DEFAULT_CONFIG_TX();
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. 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 发送 */
ret = lisa_i2s_trigger(i2s_dev, LISA_I2S_DIRECTION_TX, LISA_I2S_CMD_START);

/* 6. 循环发送数据 */
while (1) {
    ret = lisa_i2s_write(i2s_dev, (uint32_t *)tx_buffer, BLOCK_SIZE / sizeof(uint32_t), 100);
    if (ret < 0) {
        LISA_LOGE(TAG, "Failed to send data: %d", ret);
    }
}

/* 7. 停止 I2S 发送 */
ret = lisa_i2s_trigger(i2s_dev, LISA_I2S_DIRECTION_TX, LISA_I2S_CMD_STOP);
if (ret != 0) {
    LISA_LOGE(TAG, "Failed to stop I2S: %d", ret);
    return -1;
}

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. 预加载数据:启动前需预先加载 CONFIG_LISA_I2S_BLOCK_COUNT - 1 次数据,避免下溢

  3. 时钟输入:从模式下,BCK 和 LRCK 为输入,由主设备产生