数字音频芯片--Digilent 公司PmodI2S芯片控制

Digulter PMODE2S 是一个立体声音频模块，接受所有主要音频数据接口格式和采样率。
特点包括：

1.立体声24位D/A转换器。
        2.通过标准耳机插孔输出音频转换信号。
        3.支持所有主要音频数据接口格式。
        4.接受16-24 位音频数据。
        5.用于灵活设计的小型PCB尺寸1×0.8 英寸（2.5 厘米×2 厘米）。
        6.具有GPIO接口的6引脚PMOD 端口。

PMOD2S 利用Cirrus Logic CS4344立体声D/A 转换器来获取数字音频数据，并通过标准立
体声耳机插孔输出相应的模拟信号。它的主时钟范围可以从512kHZ 到50MHZ。

I2s 协议要求数据在位时钟的下降沿上计时。第一位数据（MSB）不在下降沿上计时，直
到LRCK 改变状态后第一个完整的位时钟周期已经过去。位时钟的上升沿通知板上芯片可
以读取下一位数据。在每个LRCK 改变之前传送数据的一个比特时钟周期的延迟也意味着
在LRCK 改变发生之后，数据的最低有效位（LSB）将被转移。这种板上的芯片必须遵循特
定的相位关系，尽管相位关系必须在整个音频会话中保持一致。I2s 的一个实例时序图如下
所示：

i2s 芯片共有三个时钟：

首先串行数据输入的时钟，也叫位时钟，用来对应数字音频的每一位数据。

还有左右声道时钟LRclk 用于选择左右声道。LRclk 值为“0”表示正在传输的是左声道的数据，为“1”表示正在传输的是右声道的数据。

最后是主时钟，用来保持信号所有的同步。由于串行速率使用的时钟是20M，根据i2s 协议串行速率=采样率x 采样位数，采样率等于左右声道时钟。

本模块采取建立两个16bit 的左右声道寄存器用来存放串行数据，然后通过计数器左右声道计数器L_count 与R_count 来实现移位寄存，当左右声道计数器小于16 时，左右声道的寄存器开始进行移位寄存数据的功能。

其程序实现如下：

reg [4:0] L_count;
reg [4:0] R_count;
reg [15:0] L_data;
reg [15:0] R_data;reg finish_flag; //完成一次左右声道数据接收标志always @ (negedge Bclk , posedge rst)beginif(rst==1'b1)beginL_count <= 5'd0;R_count <= 5'd0;L_data <= 16'd0;R_data <= 16'd0;finish_flag <= 1'b0;end else beginif(LRclk==1'b0)beginR_count <= 5'd0;if(L_count< 5'd16)beginL_count <= L_count+1'b1;L_data <= {L_data[14:0],sdata};endend else beginL_count <= 5'd0;if(R_count< 5'd16)beginR_count <= R_count+1'b1;R_data <= {R_data[14:0],sdata};endif(R_count==5'd15)beginfinish_flag <= 1'b1;end else beginfinish_flag <= 1'b0;endendend
end

本模块最终目的是生成左右声道时钟便于输入i2s芯片，随机选取上千次数据进行观测后没有发现误码，选取其中一组数据为例，例如由下图可以看出，左右声道时钟LRclk已经生成，LRclk 频率根据i2s协议：串行速率=采样率 x 采样位数得出，

LRclk 等于62.5kHz。

当LRclk为低时可以看到下面对应的是左声道数据，当LRclk为高时，可以看到下面对应的是右声道数据，与i2s的时序图一致。而每当左右声道数据完整记录一次的时候，可以看到标致寄存器finish_flag置高。由此可见，i2s芯片模块功能实现成功。

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