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JXARM9-2440实验系统教案5.15 数字音频接口实验 武汉创维特信息技术有限公司 实验目的 实验内容 预备知识 实验设备 数字音频信号和模拟音频信号 模拟音频信号数字化 IIS总线 IIS总线 UDA1341音频CODEC芯片 WAV声音格式文件 WAV声音格式文件 典型的WAV格式文件结构 实验报告要求 * 提纲 1 3 2 4 5 基础知识 实验目的 实验内容 预备知识 实验设备 6 实验过程 7 实验报告要求 一 实验目的 了解数字音频信号和模拟音频信号的基本概念 了解数字音频接口的基本知识 掌握IIS总线接口的基本组成和编程方法 二 实验内容 编写录音程序，掌握音频AD知识 编写放音程序，掌握音频DA知识 三 预备知识 在ADT1000开发环境中编写、编译和调试程序 学习数字音频接口的用途以及使用办法 掌握中断处理流程 四 实验设备 JXARM9-2440教学实验箱 ADT1000仿真器和ADT IDE集成开发环境 串口连接线 五 基础知识 数字音频信号是对模拟信号的一种量化，典型方法是对时间坐标按相等的时间间隔做采样，对振幅做量化。单位时间内的采样次数称为采样频率。这样一段声波就可以被数字化后变成一串数值，每个数值对应相应抽样点的振幅值，按顺序将这些数字排列起来就是数字音频信号了。这是ADC(模拟-数字转换)过程。 DAC(数字-模拟转换)过程相反，将连续的数字按采样时候的频率顺序转换成对应的电压。 音频ADC/DAC通俗一点来讲就是录音（音频ADC）和放音（音频DAC）。 放音是数字音频信号转换成模拟音频信号，以推动耳机、功放等模拟音响设备，而录音则是要将麦克风等产生的模拟音频信号转换成数字音频信号，并最终转换成计算机可以处理的通用音频文件格式。 五 基础知识 五 基础知识 IIS总线是近年出现的一种面向多媒体计算机的音频总线，该总线专责于音频设备之间的数据传输，为数字立体声提供一个序列连接至标准编码解码器 JXARM9-2440数字音频接口模块由IIS(Inter-IC Sound)音频总线接口和UDA1341音频编解码器(CODEC)组成 IIS总线控制器结构如下图所示 五 基础知识 两个5比特预除器(IPSR):一个(IPSR_A)用于产生IIS总线接口的主时钟，另外一个(IPSR_B)用作外部CODEC时钟产生器 十六字节FIFO：在发送数据时，数据被写进TXFIFO，在接收数据时，数据从RXFIFO中读取 主IISCLK产生器(SCLKG)：在主模式，由主时钟产生串行位时钟 通道产生器和状态机(CHNC)：IISCLK和IISLRCK由通道状态机产生并控制 16比特漂移寄存器(SFTR)：在发送数据时，并行数据经由SFTR变成串行数据输出，在接收数据时，串行数据由SFTR转变成并行数据 五 基础知识 UDA1341是飞利浦公司的一款经济型音频CODEC，用于实现模拟音频信号的采集(音频AD)和数字音频信号的模拟输出(DA)，并通过IIS数字音频接口，实现音频信号的数字化处理。 五 基础知识 WAV声音格式文件是Windows环境下的一种常用音频文件格式，它依循着一种称为资源互换文件格式(Resources lnterchange File Format)的结构，简称RIFF。 RIFF可以看做是一种树状结构，其基本构成单位为chunk，犹如树状结构中的节点，每个chunk由辨别码、数据大小及数据所组成。 五 基础知识 WAV为WAVEFORM的缩写。RIFF格式辨别码为WAVE。整个文件由两个chunk所组成：辨别码fmt及data。 在“fmt”的chunk下包含了一个PCMWAVEFORMAT数据结构，在“fmt” chunk之后是原始声音的采样数据，该这些数据是可以直接送到IIS总线的数字音频信号。 五 基础知识 它包含8字节RIFF头、4字节数据类型“WAVE”、fmt chunk（共0x18字节）和 data chunk。因此，WAV文件中从下式中的sizeoff开始的四个字节表示声音数据的大小，dataoff开始的位置为具体的声音数据。 sizeoff = 0x8+0x4+0x18+0x4 dataoff = 0x8+0x4+0x18+0x8 六 实验报告要求 什么是IIS接口，它的用途是什么？ S3C2440的IIS接口如何使用，简述其录放音过程。