[发明专利]一种I2S兼容音频信号与多通道时分复用信号互转的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于音频信号接口技术领域，尤其涉及一种I²S兼容音频信号与多通道时分复用信号互转的装置及方法。

背景技术

音频系统通常会采用不同公司的大量芯片，然而，这些芯片支持的音频格式迥异，音频格式的转换就成为必然。为了解决不同音频格式之间的转换问题，提高系统的适应性，Philips公司推出了一种标准化的音频总线inter-IC-sound(I²S)。通过将数据和时钟信号进行分离，避免了由于时差诱发的失真，节省了购买专业的音频抗抖设备的开销。尽管I²S标准具有很多优势，但依然存在一个重要的缺陷，所传输的数据率不高，仅仅匹配于音频信号的采样率。为保持这一标准易于使用的优点，并改进其低数据率的缺点，时分复用技术成为了简单有效解决这一问题的办法。而这又带来了一个新的问题，时分复用音频格式需要和传统的I²S音频格式进行转换以方便使用。

一般而言，转换方式有两种，一种是采用嵌入式系统的软件方式，然而，软件方式需要借助硬件来支持多通道音频格式；另一种是采用专用硬件方式，这种方式可以支持多通道。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以直接电路实现，而不采用嵌入式硬件或者软件来进行音频格式转换的装置，以及I²S兼容音频信号与多通道时分复用信号互转的方法。不仅支持多通道的时分复用的音频通道扩展方式，同时还提供了一种音频格式转换所需的存储映射方式，高效并同步的解决格式转换问题，提高了音频格式转换的质量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种I²S兼容音频信号与多通道时分复用信号互转的装置，该装置包括两路互为逆向的逻辑链路，分别用于I²S兼容音频信号向多通道时分复用信号转换及多通道时分复用信号向I²S兼容音频信号转换；

两路逻辑链路均包括依次连接的串并转换电路、写入数值保持逻辑电路、双端口RAM、读出数值保持逻辑电路和并串转换电路，以及连接在写入数值保持逻辑电路和读出数值保持逻辑电路之间的读写管理控制逻辑电路。

一种I²S兼容音频信号与多通道时分复用信号互转的方法，采用上述装置，包括以下步骤：

S1.I²S兼容音频信号向多通道时分复用信号转换，I²S兼容音频信号通过串并转换后，采样保持，随后在读写管理控制下进入双端口RAM；再依据时序要求，获得发送保持；然后进行并串转换，获得多通道时分复用音频信号；

S2.多通道时分复用信号向I²S兼容音频信号转换，将多通道时分复用音频信号通过串并转换，进行传输保持，随后在读写管理控制下进入双端口RAM；依据时序要求，从RAM中读出并做保持，再将保持的数据进行并串转换，得到I²S兼容音频信号

在上述的I²S兼容音频信号与多通道时分复用信号互转的方法中，依据I²S兼容音频信号和时分复用音频信号的比例关系安排RAM组织，保持通道数目2：1的关系。

在上述的I²S兼容音频信号与多通道时分复用信号互转的方法中，保持通道数目比例关系的条件下，无需改变硬件逻辑，音频信号转换按同样机制扩展。

工作流程为：将I²S兼容音频信号按照串行输入到双端口存储器，通过存储器的特殊通道映射技术写入，按照特定的方式组织存放，随后通过数据管理电路从读出端口读出，串行输出，组合成时分复用的多通道音频信号。反之，将多通道时分复用音频信号按照串行输入到双端口存储器，通过存储器的特殊通道映射技术写入，按照特定的方式组织存放，随后通过数据管理电路从读出端口读出，串行输出I²S兼容音频信号。

本发明有益效果是：1.支持可变的多通道时分复用方式。2.全硬件逻辑处理，即降低成本，也提高处理质量。3.提供了一种音频格式转换所需的存储映射方式，高效并同步的解决格式转换问题，提高了音频格式转换的质量。

附图说明