I2S/PCM board-level 约束及同步(latencyskewbitsync)

I2S/PCM是典型的低速串口,在两个方向上分别有两组信号,我们已soc为视角分为soc-adif和外设audio-codec。

那么adif输入:

sclk_i,  ws_i, sdi

当然并不是三个输入信号同时有效,只有adif RX slave时,三个输入都会有效

adif输出:

sclk_o,  ws_o, sdo

也只有adif TX master时,三个输出才会有效。

下面要解释两个问题

1.TX master和RX slave时说明 adif与codec怎么完成的bitsync;

2.TX slave和RX master时说明 怎么保证RX输出的ws/fs sclk到了TX端产生sdo之后,再到RX端用ws/fs sclk能够正确采样

其实第一个问题对应的时信号间的skew;第二个问题对应的时信号传输的latency。

首先我们给出一些参数的量级:

adif和codec的寄存器setup和hold时间都在 几个ns

adif和codec的工作时钟都是sclk的十几到上百倍

sclk(bitclk采样时钟)最大十几MHz,所以sclk的周期在100ns量级 【所有音频采样率及采样深度请见另一文章 TODO

1.I2S/PCM 同步

        I2S/PCM自带帧同步信号,对于I2S来说ws的下降沿就是帧起始;对于PCM来说fs的上升沿就是帧起始。

        那么如何保证bit同步呢?不同于高速串行接口有复杂的bit同步电路,I2S/PCM的bit同步很简单,主要由以下几个机制来完成:

  1. 对信号组设置skew约束,skew都约束在5ns以下【见过约束为1ns,3ns的。这个skew阈值和工艺以及IO电压有关】约束包括soc端和codec端。-----见图1
  2. 用高频adifclk采样信号,并对信号进行adifclk打拍---调整相位
  3. sclk的上升沿改变信号,下降沿采样数据,这样有足够的采样窗口----见图4

        设T(sclk) ,T(fs) 和 T(sdo)分别是TX master时 从adif TX到芯片IO的延迟时间,或者Rx slave时从芯片IO到adif RX的延迟时间。

其中对于I2S这种需要输出sclk+控制信号+data的接口,通常会有以下的延时要求

T(sclk) <= T(fs) <= T(sdo)------这种约束的前提就是setup、hold、Tco远小于sclk周期

当然如果采用sclk上升沿改变信号,下降沿采样信号的处理下,上面的约束可以不用设置。

下面就以数据从adif TX 到芯片IO这一段来分析时序:

NOTE:下图源端信号中 fs和sdo都是在上升沿改变,且与上升沿的delay很小,这个delay就是寄存器的内部延迟Tco,是符合实际情况的。

                                                                         图 1

        上图中看出T(sclk), T(fs)和T(sdi) 差别较大,在源端三个信号的关系是 用sclk上升沿采样fs和sdo数据,其中sdo第一个数据‘1’与fs有一拍间隔;而在IO处,用sclk采样fs和sdo时,会发现fs和sdo第一笔数据差了两拍,明显出现了错误,所以尽量约束信号在传输过程中的skew,理想情况下,三根信号skew为0,必然在收端是可以正确采样的。

                                                                 图 2

        图2显示了上升沿变换,上升沿采样的情况下 T(fs)< T(sclk) < T(sdo)的情况,虽然三则之间skew不大【只要T(sclk)>T(fs)+Tco】,就出现了fs和sdo第一笔数据差了2各sclk的情况。

        其他不满足T(sclk) <= T(fs) <= T(sdo)的情况,也很容易出现时序错误,根因在于Tco太小,T(fs)和T(sdo)延迟小了就会被提前采样。

                                                                        图 3

图3就给出了T(sclk) <= T(fs) <= T(sdo)情况下的时序图,明显看出各信号都在正确的沿被采样。

                                                            图 4

图4给出了上升沿源端改变信号,芯片IO处用下降沿采样的时序图,T(fs) > T(sdo),但任然能够正确的采样数据。而且可以看到相对于下降沿,采样窗口左右两边都大了很多。

2.I2S/PCM的板间latency

        在TX slave 和Rx master的工作模式下,TX接收Rx输出的ws/fs和sclk信号并进行同步,这个同步的过程需要TX 两个adifclk时间,再加上沿检测只有变化后沿【即翻转后一个脉冲宽度的信号】又晚了一个adifclk,然后用ws/fs、sclk的变化后沿输出sdo,sdo经过板间延迟T(sdo),到达RX,而此时要用RX的ws/fs和sclk来正确采样sdo,这就要求3adifclk+T(sdo)不要超过一个sclk的周期,这个也可以画时序图来分析,这里不在赘述。

        在实际的项目中由于sclk在100ns量级,adifclk在10ns~0.xns的量级,T(sdo)也在几十ns【不确定】的范围,所以是很容易达到的,有些项目就没有对latency设置约束。

        如果sdo在RX master端和ws/fs间隔太远超过1个sclk,有没有设计上的手段来保证不影响音频接收?

        这时RX会检测到错误,比如sdata的bit数左右声道不一致,或整帧的bit数和配置值不一样。这时上报错误,然后控制Rx端的ws/fs向后delay n个sclk,直到软件检测不到错误。

 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/47937.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Python爬虫(十四)_BeautifulSoup4 解析器

CSS选择器&#xff1a;BeautifulSoup4 和lxml一样&#xff0c;Beautiful Soup也是一个HTML/XML的解析器&#xff0c;主要的功能也是如何解析和提取HTML/XML数据。 lxml只会局部遍历&#xff0c;而Beautiful Soup是基于HTML DOM的&#xff0c;会载入整个文档&#xff0c;解析整…

项目中超图 for openlayer和超图for cesium同时引入的问题

一个项目中同时用到了超图的openlayer和cesium版本&#xff0c;首先我是外部引入的超图的开发包&#xff0c;你要是通过npm导入的那就没关系了。 <script type"text/javascript" src"/static/openlayer/supermap/ol/iclient-ol.min.js"></script&…

【高危】企业微信私有化2.5-2.6.93版本后台API未授权访问漏洞

漏洞描述 企业微信私有化2.5.x版本及2.6.930000版本以下后台中存在接口未授权访问漏洞&#xff0c;攻击者通过访问/cgi-bin/gateway/agentinfo接口可获得Secret&#xff0c;从而利用开放API获取企业通讯录等敏感信息及企业微信内应用权限。 漏洞名称企业微信私有化2.5-2.6.93…

基于GPT-4和LangChain构建云端定制化PDF知识库AI聊天机器人

参考&#xff1a; GitHub - mayooear/gpt4-pdf-chatbot-langchain: GPT4 & LangChain Chatbot for large PDF docs 1.摘要&#xff1a; 使用新的GPT-4 api为多个大型PDF文件构建chatGPT聊天机器人。 使用的技术栈包括LangChain, Pinecone, Typescript, Openai和Next.js…

【C语言】位段详解

前言 上一篇文章&#xff0c;我们学习了结构体的相关知识&#xff0c;今天我们来学习和结构体很像的位段 自定义类型&#xff1a;结构体 位段 位&#xff1a;指的是二进制位 位段的声明 位段与结构体的声明有两个不同&#xff1a; 1.位段的成员必须是 int、unsigned int 或…

【雷达】接收和去噪L波段雷达接收到的信号研究(Matlab代码实现)

&#x1f4a5;&#x1f4a5;&#x1f49e;&#x1f49e;欢迎来到本博客❤️❤️&#x1f4a5;&#x1f4a5; &#x1f3c6;博主优势&#xff1a;&#x1f31e;&#x1f31e;&#x1f31e;博客内容尽量做到思维缜密&#xff0c;逻辑清晰&#xff0c;为了方便读者。 ⛳️座右铭&a…

Linux 多线程中执行fork的情况

一、普通多线程中执行fork的情况 1.多线程中没有执行fork的情况 代码如下&#xff1a; #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> #include<pthread.h> #include<string.h> #include<semaphore.h>void*fun(void* arg) …

快速解决Spring Boot跨域困扰:使用CORS实现无缝跨域支持

跨域问题 什么是跨域&#xff1f; 跨域&#xff08;Cross-Origin Issue&#xff09;的存在是因为浏览器的安全限制&#xff0c;它防止恶意网站利用跨域请求来获取用户的敏感信息或执行恶意操作。浏览器通过实施同源策略来限制网页在不同源之间进行资源访问或交互的情况。当一…

4.物联网LWIP之C/S编程,实现服务器大小写转换

LWIP配置 服务器端实现 客户端实现 错误分析 一。LWIP配置&#xff08;FREERTOS配置&#xff0c;ETH配置&#xff0c;LWIP配置&#xff09; 1.FREERTOS配置 为什么要修改定时源为Tim1&#xff1f;不用systick&#xff1f; 原因&#xff1a;HAL库与FREERTOS都需要使用systi…

【Map】containsKey和containsValue使用案例(114)

containsKey() 是看有没有这个键&#xff0c;也就是有没有这个下标 containsValue() 是看有没有这个键值&#xff0c;也就是有没有这个值 比如 mp.add (10,20); containsKey (10) 是 true containsValue (10) 是 false 而containsValue (20) 是 true 区别就是&#xff1a; 前者…

信号处理--基于EEG脑电信号的眼睛状态的分析

本实验为生物信息学专题设计小项目。项目目的是通过提供的14导联EEG 脑电信号&#xff0c;实现对于人体睁眼和闭眼两个状态的数据分类分析。每个脑电信号的时长大约为117秒。 目录 加载相关的库函数 读取脑电信号数据并查看数据的属性 绘制脑电多通道连接矩阵 绘制两类数据…

Nacos

Nacos介绍 Nacos /nɑ:kəʊs/ 是 Dynamic Naming and Configuration Service的⾸字⺟简称&#xff0c;⼀个更易于构 建云原⽣应⽤的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。 在这个介绍中&#xff0c;可以看出Nacos⾄少有三个核⼼功能&#xff1a; 1. 动态服务发现 2. 配…

神经网络为什么可以学习

本资料转载于B站up主&#xff1a;大模型成长之路,仅用于学习和讨论&#xff0c;如有侵权请联系 动画解析神经网络为什么可以学习_哔哩哔哩_bilibilis 1、一个神经网络是由很多神经元形成的 1.1 也可以是一层&#xff0c;也可以是多层 2 层和层之间的连接就跟一张网一样 2.1 每…

【ppt密码】为什么PPT幻灯片不能编辑?

PPT打开之后&#xff0c;发现幻灯片内不能编辑&#xff0c;出现这种情况的原因大概有两个。 原因一&#xff1a;幻灯片母版 当幻灯片中出现有些固定的对象无法修改、无法编辑的时候&#xff0c;很有可能就是因为在母版视图中进行了设置。我们只需要再打开幻灯片母版&#xff…

适用于Android™的Windows子系统Windows Subsystem fo r Android™Win11安装指南

文章目录 一、需求二、Windows Subsystem for Android™Win11简介三、安装教程1.查看BIOS是否开启虚拟化2.安装Hyper-V、虚拟机平台3.启动虚拟机管理程序(可选)4.安装适用于Android™的Windows子系统5.相关设置 一、需求 需要在电脑上进行网课APP&#xff08;无客户端只有App&…

Python中的正则表达式

大家好&#xff0c;今天我们将通过详细的解释和代码示例&#xff0c;探讨如何在Python中使用正则表达式。 介绍 正则表达式&#xff08;regex&#xff09;是一种用于操作文本和数据的强大工具&#xff0c;它们提供了一种简洁灵活的方式来“匹配”&#xff08;指定和识别&…

Java入门级基础教学(史上最详细的整合)

目录 一&#xff1a;基础语法 1.“Hello word” 2.Java的运行机制 3. Java基本语法 1.注释、标识符、关键字 2.数据类型&#xff08;四类八种&#xff09; 4.类型转换 1.自动转换 2.强制转换 5.常量和变量 1.常量 2.变量 3.变量的作用域 6.运算符 1.算数运算符 …

2023/8/16 华为云OCR识别驾驶证、行驶证

目录 一、 注册华为云账号开通识别驾驶证、行驶证服务 二、编写配置文件 2.1、配置秘钥 2.2、 编写配置工具类 三、接口测试 3.1、测试接口 3.2、结果 四、实际工作中遇到的问题 4.1、前端传值问题 4.2、后端获取数据问题 4.3、使用openfeign调用接口报错 4.3、前端显示问题…

解决vue2项目在IE11浏览器中无画面的兼容问题

解决vue2项目在IE11浏览器中无画面的兼容问题 背景介绍当前网上能找打的教程 背景介绍 当前项目面临其他浏览器都可以运行&#xff0c;但是在IE11浏览器中出现白屏的现象&#xff0c;F12后台也没有报错&#xff0c;项目月底也要交付了。当前项目的vue版本为2.6.11&#xff0c;…

Python——三目运算语句

本文基于python3。 目录 1、三目运算语句的定义2、三目运算语句&#xff1a;包含逻辑运算符 (and、or、not)1、 包含 and2、包含 or3、包含 not4、包含 and、or、not 3、三目运算语句&#xff1a;使用多个if ... else ...形式4、三目运算语句&#xff1a;在列表&#xff08;li…