本發(fā)明屬于音頻信號(hào)接口技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種I2S兼容音頻信號(hào)與多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)互轉(zhuǎn)的裝置及方法。
背景技術(shù)：
音頻系統(tǒng)通常會(huì)采用不同公司的大量芯片，然而，這些芯片支持的音頻格式迥異，音頻格式的轉(zhuǎn)換就成為必然。為了解決不同音頻格式之間的轉(zhuǎn)換問題，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性，Philips公司推出了一種標(biāo)準(zhǔn)化的音頻總線inter-IC-sound(I2S)。通過將數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分離，避免了由于時(shí)差誘發(fā)的失真，節(jié)省了購買專業(yè)的音頻抗抖設(shè)備的開銷。盡管I2S標(biāo)準(zhǔn)具有很多優(yōu)勢(shì)，但依然存在一個(gè)重要的缺陷，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率不高，僅僅匹配于音頻信號(hào)的采樣率。為保持這一標(biāo)準(zhǔn)易于使用的優(yōu)點(diǎn)，并改進(jìn)其低數(shù)據(jù)率的缺點(diǎn)，時(shí)分復(fù)用技術(shù)成為了簡單有效解決這一問題的辦法。而這又帶來了一個(gè)新的問題，時(shí)分復(fù)用音頻格式需要和傳統(tǒng)的I2S音頻格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換以方便使用。
一般而言，轉(zhuǎn)換方式有兩種，一種是采用嵌入式系統(tǒng)的軟件方式，然而，軟件方式需要借助硬件來支持多通道音頻格式；另一種是采用專用硬件方式，這種方式可以支持多通道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種可以直接電路實(shí)現(xiàn)，而不采用嵌入式硬件或者軟件來進(jìn)行音頻格式轉(zhuǎn)換的裝置，以及I2S兼容音頻信號(hào)與多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)互轉(zhuǎn)的方法。不僅支持多通道的時(shí)分復(fù)用的音頻通道擴(kuò)展方式，同時(shí)還提供了一種音頻格式轉(zhuǎn)換所需的存儲(chǔ)映射方式，高效并同步的解決格式轉(zhuǎn)換問題，提高了音頻格式轉(zhuǎn)換的質(zhì)量。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種I2S兼容音頻信號(hào)與多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)互轉(zhuǎn)的裝置，該裝置包括兩路互為逆向的邏輯鏈路，分別用于I2S兼容音頻信號(hào)向多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換及多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)向I2S兼容音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換；
兩路邏輯鏈路均包括依次連接的串并轉(zhuǎn)換電路、寫入數(shù)值保持邏輯電路、雙端口RAM、讀出數(shù)值保持邏輯電路和并串轉(zhuǎn)換電路，以及連接在寫入數(shù)值保持邏輯電路和讀出數(shù)值保持邏輯電路之間的讀寫管理控制邏輯電路。
一種I2S兼容音頻信號(hào)與多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)互轉(zhuǎn)的方法，采用上述裝置，包括以下步驟：
S1.I2S兼容音頻信號(hào)向多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換，I2S兼容音頻信號(hào)通過串并轉(zhuǎn)換后，采樣保持，隨后在讀寫管理控制下進(jìn)入雙端口RAM；再依據(jù)時(shí)序要求，獲得發(fā)送保持；然后進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，獲得多通道時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)；
S2.多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)向I2S兼容音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換，將多通道時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)通過串并轉(zhuǎn)換，進(jìn)行傳輸保持，隨后在讀寫管理控制下進(jìn)入雙端口RAM；依據(jù)時(shí)序要求，從RAM中讀出并做保持，再將保持的數(shù)據(jù)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，得到I2S兼容音頻信號(hào)
在上述的I2S兼容音頻信號(hào)與多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)互轉(zhuǎn)的方法中，依據(jù)I2S兼容音頻信號(hào)和時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)的比例關(guān)系安排RAM組織，保持通道數(shù)目2：1的關(guān)系。
在上述的I2S兼容音頻信號(hào)與多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)互轉(zhuǎn)的方法中，保持通道數(shù)目比例關(guān)系的條件下，無需改變硬件邏輯，音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換按同樣機(jī)制擴(kuò)展。
工作流程為：將I2S兼容音頻信號(hào)按照串行輸入到雙端口存儲(chǔ)器，通過存儲(chǔ)器的特殊通道映射技術(shù)寫入，按照特定的方式組織存放，隨后通過數(shù)據(jù)管理電路從讀出端口讀出，串行輸出，組合成時(shí)分復(fù)用的多通道音頻信號(hào)。反之，將多通道時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)按照串行輸入到雙端口存儲(chǔ)器，通過存儲(chǔ)器的特殊通道映射技術(shù)寫入，按照特定的方式組織存放，隨后通過數(shù)據(jù)管理電路從讀出端口讀出，串行輸出I2S兼容音頻信號(hào)。
本發(fā)明有益效果是：1.支持可變的多通道時(shí)分復(fù)用方式。2.全硬件邏輯處理，即降低成本，也提高處理質(zhì)量。3.提供了一種音頻格式轉(zhuǎn)換所需的存儲(chǔ)映射方式，高效并同步的解決格式轉(zhuǎn)換問題，提高了音頻格式轉(zhuǎn)換的質(zhì)量。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，3、14-串并轉(zhuǎn)換電路，4、13-寫入數(shù)值保持邏輯電路，5、12-雙端口RAM，1、16-讀寫管理控制邏輯電路，6、11-讀出數(shù)值保持邏輯電路，7、10-并串轉(zhuǎn)換電路，8-多通道時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)輸出，15-多通道時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)輸入，9-I2S兼容音頻信號(hào)輸出，17-電路。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明提供了各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其它工藝的可應(yīng)用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”“連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
本實(shí)施例的技術(shù)方案為：一種I2S兼容音頻信號(hào)與多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)互轉(zhuǎn)的裝置，該裝置包括兩路互為逆向的邏輯鏈路，分別用于I2S兼容音頻信號(hào)向多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換及多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)向I2S兼容音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換；
兩路邏輯鏈路均包括依次連接的串并轉(zhuǎn)換電路、寫入數(shù)值保持邏輯電路、雙端口RAM、讀出數(shù)值保持邏輯電路和并串轉(zhuǎn)換電路，以及連接在寫入數(shù)值保持邏輯電路和讀出數(shù)值保持邏輯電路之間的讀寫管理控制邏輯電路。
一種I2S兼容音頻信號(hào)與多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)互轉(zhuǎn)的方法，采用上述裝置，包括以下步驟：
S1.I2S兼容音頻信號(hào)向多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換，I2S兼容音頻信號(hào)通過串并轉(zhuǎn)換后，采樣保持，隨后在讀寫管理控制下進(jìn)入雙端口RAM；再依據(jù)時(shí)序要求，獲得發(fā)送保持；然后進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，獲得多通道時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)；
S2.多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)向I2S兼容音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換，將多通道時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)通過串并轉(zhuǎn)換，進(jìn)行傳輸保持，隨后在讀寫管理控制下進(jìn)入雙端口RAM；依據(jù)時(shí)序要求，從RAM中讀出并做保持，再將保持的數(shù)據(jù)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，得到I2S兼容音頻信號(hào)
進(jìn)一步，依據(jù)I2S兼容音頻信號(hào)和時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)的比例關(guān)系安排RAM組織，保持通道數(shù)目2：1的關(guān)系。
更進(jìn)一步，保持通道數(shù)目比例關(guān)系的條件下，無需改變硬件邏輯，音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換按同樣機(jī)制擴(kuò)展。
具體實(shí)施時(shí)，如圖1所示，一種I2S兼容音頻信號(hào)與多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)互轉(zhuǎn)的裝置，將硬件邏輯分為兩路互為逆向的邏輯鏈路，分別處理I2S兼容音頻信號(hào)向多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換和多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)向I2S兼容音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換。包括兩路逆向處理鏈路，一路鏈路包括串并轉(zhuǎn)換電路3、寫入數(shù)值保持邏輯電路4、雙端口RAM5、讀寫管理控制邏輯電路1、讀出數(shù)值保持邏輯電路6、并串轉(zhuǎn)換電路7；另一路鏈路包括串并轉(zhuǎn)換電路14、寫入數(shù)值保持邏輯電路13、雙端口RAM12、讀寫管理控制邏輯電路16、讀出數(shù)值保持邏輯電路11、并串轉(zhuǎn)換電路10。多通道時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)輸出8；多通道時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)輸入15，I2S兼容音頻信號(hào)輸出9。除輸入輸出信號(hào)外其余部分均可以作為硬件邏輯在電路17中實(shí)現(xiàn)。
一種使用I2S兼容音頻信號(hào)與多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)互轉(zhuǎn)裝置的方法，包括以下兩部分：
第一部分是I2S兼容音頻信號(hào)向多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)轉(zhuǎn)換，I2S兼容音頻信號(hào)通過串并轉(zhuǎn)換后，采樣保持，隨后在讀寫管理控制下進(jìn)入雙端口RAM，隨后依據(jù)時(shí)序要求，獲得發(fā)送保持，然后進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，獲得多通道時(shí)分復(fù)用音頻串行信號(hào)。
第二部分是多通道時(shí)分復(fù)用信號(hào)向I2S兼容音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換，與第一部分過程相反，首先將多通道時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)通過串并轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行傳輸保持，隨后在讀寫管理控制下進(jìn)入雙端口RAM，依據(jù)時(shí)序要求，從RAM中讀出并做保持，隨后進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換。
而且，每一鏈路均在串并轉(zhuǎn)換后，采樣保持，隨后在讀寫管理控制下進(jìn)入雙端口RAM，隨后依據(jù)時(shí)序要求，獲得發(fā)送保持，然后進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換。
而且，依據(jù)時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)和I2S兼容音頻信號(hào)的比例關(guān)系安排RAM組織，保持通道數(shù)目1：2的關(guān)系，以保證高質(zhì)量的轉(zhuǎn)換。
而且，在保持通道數(shù)目比例關(guān)系的情況下，音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換可以按同樣機(jī)制擴(kuò)展，不需要改變硬件邏輯。
四通道時(shí)分復(fù)用數(shù)據(jù)在RAM中的組織方式見表1，多通道I2S兼容音頻信號(hào)在RAM中的組織方式見表2，其中Cx代表通道x，By代表字節(jié)順序號(hào)，base代表基址。為了保持RAM中讀出和寫入的數(shù)據(jù)一致性，表1、表2給出的例子為8通道I2S兼容音頻和4通道時(shí)分復(fù)用音頻信號(hào)，保持通道數(shù)為2：1的關(guān)系。
表1四通道時(shí)分復(fù)用數(shù)據(jù)在RAM中的組織方式
表2多通道I2S兼容音頻信號(hào)在RAM中的組織方式
應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
雖然以上結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變形或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)。本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。