双SPI仿真I2S在StellarisLM4FMCU上实现

　　这份应用报告给出了一个使用两个串行外设接口（SPI） 来仿真一个集成音频接口芯片（I2S） 外设，此外设被集成在Stellaris® LM4F232 微控制器上。通过采用音频API，存储在板载安全数据（SD） 卡上的.wav 音频文件由伪I2S 播放至一个外部德州仪器的TLV320AIC3107编解码器内。这个通用软件平台可被定制成将音频功能性添加到嵌入式系统中。

　　简介

　　集成音频接口芯片（I2S） 是一款广泛应用于数字音频传输的电气串行总线接口。很多嵌入式应用将I2S 用于音频回放，而大多数现代微控制器通常提供I2S 支持。如果这个外设在微控制器不可用，或者需要额外的I2S，可使用现有资源来仿真此外设。这份应用报告使用两个串行外设接口（SPI） 来检查一个伪I2S 接口的执行，这两个SPI 接口使用户能够克服硬件限制或解决缺少专用外设的问题。这份应用报告的基础是一个演示，在这演示中，Stellaris LM4F232H5QD 微控制器使用这个伪I2S 接口将音频播放至TITLV320AIC3107EVM-K。这个演示是开源代码的并可从12 节，参考中的连接中下载。这份文档对此演示的特定的设置进行了说明，如何在一个普通Stellaris 微控制器上创建伪I2S，以及音频驱动程序的重要特性的配置。

　　总体概述，双SPI 到I2S

　　I2S 接口通常由一个具有至少三个信号的总线组成：位时钟（BCLK），数据输入（DIN） 和字时钟（WCLK）。这三个信号被用在图1内的连接图中所示的双SPI 执行中。当一个外部I2S 器件被配置为主控时，SPI 模块由I2S 接口的位和字时钟控制。通过使用字时钟信号来启用或禁用微控制器的受控SPI 端口，可创建一个伪I2S 接口。

　　注： SPI 数据帧选择线路被倒置，这使得数据传输在两个SPI 端口间切换。

　　一个Stellaris 微控制器的捕获和比较输出（CCP） 被用来提供编解码器主控时钟（MCLK）。在这执行中，此编解码器与一个25MHz MCLK 一同提供。然后，这个编解码器内部锁相环路（PLL） 根据所需的音频采样频率生成需要的BCLK 和WCLK 信号。

　　图1顶部的GPIO 输出被用来将编解码器RESETZ 线路的电平拉低来复位编解码器。这个GPIO 在任一数据被传送到编解码器之前被切换以触发一个复位，从而确保正常功能。

　　为了配置数据路径、计时、线路输出和另外的项目，内部集成电路（I2C） 信号，SDA 和SCL，被用来写入到内部编解码器寄存器。