[发明专利]一种接口协议复用的方法及芯片

说明书

本发明公开了一种接口协议复用的方法及芯片，所述方法通过主时钟、计数器、I2S协议逻辑电路和TDM协议逻辑电路产生两种协议各自对应的时钟信号和标志信号，并传输至数据选择器中；随后芯片通过输入到数据选择器的配置参数输出对应协议的时钟信号和标志信号，并传输至串并转换器中对输入数据做串并转换处理得到满足对应协议的输出结果。本发明仅使用了一个音频接口、一个主时钟和一个计数器实现了芯片对I2S协议和TDM协议的兼容，降低了硬件资源的消耗和电路设计复杂度，同时又可以满足音频应用需求。

技术领域

本发明涉及音频信号接口技术领域，具体涉及一种接口协议复用的方法及芯片。

背景技术

I2S(Inter-IC Sound)协议是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准，主要是用于IC之间，如音频codec和DSP或者digital filter等设备之间音频数据的传输。但I2S协议只能传2个声道的数据，而另一种协议TDM(Time-divisionmultiplexing)，其采用时分复用的方式可以传多达16路数据，比如现在最流行的智能音箱的多麦克风矩阵，一般都是用TDM协议传输数据，它可以同时传输7路麦克风输入和3路以上的音频反馈信号。目前，这两种音频协议是所有支持音频的设备中必不可少的接口，但并不是所有的设备都同时支持这两种协议，而同时支持这两种协议的设备在其芯片设计上也存在着电路设计复杂和多个音频接口使用上的混乱等问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种接口协议复用的方法及芯片，使用最少的硬件资源去兼容I2S接口和TDM接口协议，大大降低了电路设计复杂度。本发明的具体技术方案如下：

一种接口协议复用的方法，所述方法包括如下步骤：S1，芯片获取使能信号，产生一个主时钟，同时计数器开始计数；S2，芯片将主时钟和计数器产生的信号分别传输至I2S协议逻辑电路和TDM协议逻辑电路中，以产生两种协议各自对应的时钟信号和标志信号，随后传输至数据选择器中；S3，芯片通过输入到数据选择器的配置参数输出对应协议的时钟信号和标志信号，随后传输至串并转换器；S4，芯片将音频接口接收到的输入数据传输至串并转换器，同时利用步骤S3中数据选择器输出的时钟信号和标志信号对输入数据做串并转换处理得到满足对应协议的输出结果。本发明所述的方法，仅使用一个主时钟和一个计数器即可产生满足I2S协议和TDM协议的时钟信号和标志信号，由此设计了可以通过一个音频接口兼容两种协议的芯片，避免了多个音频接口使用上的混乱，而且可以节省出来更多的引脚给其他模块使用。

进一步地，所述步骤S1中，芯片产生的是一个固定的主时钟，其频率为所述输入数据的采样率的256倍。设计一个固定的主时钟mclk=256*fs，作为音频接口电路设计的工作时钟，也作为TDM协议的位时钟，两种接口协议的其他信号均基于这个主时钟以及计数器得到，这样可以保证是同步电路设计，避免异步电路设计引起的设计复杂性和异步问题，简化了电路设计复杂度。

进一步地，所述步骤S2中，I2S协议逻辑电路产生的时钟信号包括位时钟信号和左右声道选择信号；TDM协议逻辑电路产生的时钟信号包括位时钟信号和帧时钟信号；所述时钟信号用于对接输入数据。根据输入数据的类型产生不同的时钟信号，以正确对接输入数据，否则会出现错误。

进一步地，所述I2S协议的位时钟信号是主时钟每经过4个周期，芯片在计数器上取值得到的，其频率为所述输入数据的采样率的64倍，用于对应输入数据的每一位信号；所述I2S协议的左右声道选择信号是主时钟每经过256个周期，芯片在计数器上取值得到的，其频率与所述输入数据的采样率相当，用于对应输入数据的左右声道信号。

进一步地，所述TDM协议的位时钟信号是主时钟经反相得到的，其频率与主时钟的频率相当，用于对应输入数据的每一位信号；所述TDM协议的帧时钟信号是主时钟每经256个周期，芯片在计数器上取值得到的，其频率与所述输入数据的采样率相当，用于对应输入数据的每一帧信号。