探索i2s在Linux系统中的应用

1. 简介

i2s（Inter-IC Sound）是一种串行音频接口标准，广泛应用于数字音频设备之间的音频数据传输。i2s接口包含了音频数据线、位同步线以及时钟线，通过这些线路可以实现音频的输入和输出。

2. i2s在Linux系统中的支持

2.1 Linux内核配置

i2s在Linux内核中有相关的驱动支持。在进行i2s应用之前，需要确保内核配置中开启了i2s支持。可以通过以下步骤进行配置：

进入Linux内核源码目录

运行make menuconfig命令

在菜单界面中找到i2s相关的配置选项

选择对应的i2s支持选项并保存配置

重新编译内核并加载新内核

2.2 设备树配置

Linux系统中的设备树（Device Tree）是一种描述硬件设备信息的文件，通过设备树可以对i2s进行配置。

在设备树中，需要为i2s接口指定正确的物理引脚和时钟，并配置相关的参数。前提是需要先了解目标硬件平台的设备树结构。

以下为设备树中的i2s节点示例：

i2s {
    compatible = "i2s";
    #address-cells = <1>;
    #size-cells = <0>;
    status = "okay";
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&i2s_pins>;
    clocks = <&clk1>;
    clock-names = "audio";
    dmas = <&dma1 1 2 0
            &dma2 1 3 0>;
    dma-names = "tx", "rx";
};

在这个示例中，使用了dma引擎进行数据传输，还需配置相关的dma节点。

2.3 应用示例

为了更好地理解i2s在Linux系统中的应用，下面以一个音频播放应用为例，介绍如何使用i2s进行音频输出。

首先，需要准备好适当的音频文件，并在Linux系统中进行相关编码和解码配置。然后，可以按照以下步骤进行配置：

创建一个新的应用程序，编写相关的代码。

在代码中，使用i2s的API接口进行音频数据的发送。

编译应用程序并运行。

下面是一个简单的音频输出代码示例：

#include 
#include 
#include 
#include 
int main() {
    int fd;
    struct i2s_config config;
    char buffer[1024];
    // 打开i2s设备
    fd = open("/dev/i2s", O_WRONLY);
    if (fd < 0) {
        perror("open");
        return -1;
    }
    // 配置i2s接口参数
    config.format = I2S_FORMAT_PCM;
    config.sample_rate = 44100;
    config.channels = 2;
    config.period_size = 1024;
    // 设置i2s接口参数
    if (ioctl(fd, I2S_SET_CONFIG, &config) < 0) {
        perror("ioctl");
        close(fd);
        return -1;
    }
    // 从音频文件读取数据
    FILE *audio = fopen("audio.pcm", "r");
    if (audio == NULL) {
        perror("fopen");
        close(fd);
        return -1;
    }
    // 播放音频数据
    while (1) {
        int count = fread(buffer, sizeof(char), sizeof(buffer), audio);
        if (count < 0) {
            perror("fread");
            break;
        }
        if (count == 0) {
            break;
        }
        // 发送音频数据
        if (write(fd, buffer, count) < 0) {
            perror("write");
            break;
        }
    }
    // 关闭文件和设备
    fclose(audio);
    close(fd);
    return 0;
}

通过以上步骤，就可以实现在Linux系统中使用i2s进行音频输出。

3. 总结

本文主要探索了i2s在Linux系统中的应用。通过对i2s的支持和设备树的配置，可以在Linux系统中灵活使用i2s接口进行音频数据的输入和输出。

在实际应用中，需要根据具体的硬件平台和需求进行相应的配置和编码，以实现音频数据的准确传输和处理。