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TWI699656B - 可切換的i2s介面 - Google Patents

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TWI699656B
TWI699656B TW107147326A TW107147326A TWI699656B TW I699656 B TWI699656 B TW I699656B TW 107147326 A TW107147326 A TW 107147326A TW 107147326 A TW107147326 A TW 107147326A TW I699656 B TWI699656 B TW I699656B
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楊長慎
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Abstract

本發明係揭露一種可切換的I2S(Integrated Interchip Sound)介面，係包含多工器、可切換先進先出記憶體即可切換位移暫存器。多工器接收傳輸指令或接收指令，且對應產生切換訊號。可切換先進先出記憶體連結多工器並接收切換訊號，且具有傳輸控制電路及接收控制電路，可切換先進先出記憶體依據切換訊號切換至傳輸控制電路而傳輸輸出音訊訊號，或切換至接收控制電路而接收輸入音訊訊號。可切換位移暫存器連結可切換先進先出記憶體，且接收並暫存輸出音訊訊號及輸入音訊訊號。

Description

可切換的I2S介面
本發明是有關於一種I2S(Integrated Interchip Sound)介面，特別是有關於一種藉由多工器依據傳輸指令或接收指令而產生切換訊號，以使可切換先進先出記憶體依據切換訊號切換至傳輸控制電路或接收控制電路之可切換的I2S介面。
I2S(Integrated Interchip Sound)是IC間傳輸數位音訊資料的一種介面標準，採用序列的方式傳輸2組(左右聲道)資料。請進一步參閱第1圖，其係為習知I2S介面之示意圖；如圖所示，傳輸先進先出記憶體TXFIFO及接收先進先出記憶體RXFIFO只能單向傳輸，即傳輸先進先出記憶體TXFIFO及傳輸位移暫存器Tx Shift輸出音訊訊號DOUT，接收先進先出記憶體RXFIFO及接收位移暫存器Rx Shift輸入音訊訊號DIN，其中輸入音訊訊號DIN可為麥克風所輸入的音訊訊號，而輸出音訊訊號DOUT可為傳輸至喇叭的音訊訊號，故在單向功能的場合，如僅使用麥克風時，就會有另一種功能空置的情況。
而，近期的電子產品常常需要設置多個麥克風，例如使用多個麥克風分別設置在不同的方位以接受來自不同方向的聲音指令，然，習知的I2S介面中接收先進先出記憶體RXFIFO僅能接收兩個麥克風的訊號，假設要使用四個麥克風，便須使用到兩個以上的I2S介面。
承上所述，若使用兩個以上的I2S介面，便需要同步所有I2S介面，進而恐需要花費許多時間處理不同I2S介面之間同步的問題，而造成開發產品上的不便。
有鑑於上述習知之問題，本發明的目的在於提供一種可切換的I2S介面，用以解決習知技術中所面臨之問題。
基於上述目的，本發明係提供一種可切換的I2S(Integrated Interchip Sound)介面，係包含多工器、可切換先進先出記憶體及可切換位移暫存器。多工器接收傳輸指令或接收指令，且對應產生切換訊號。可切換先進先出記憶體連結多工器並接收切換訊號，且具有傳輸控制電路及接收控制電路，可切換先進先出記憶體依據切換訊號切換至傳輸控制電路而傳輸輸出音訊訊號，或切換至接收控制電路而接收輸入音訊訊號。可切換位移暫存器連結可切換先進先出記憶體，且接收並暫存輸出音訊訊號及輸入音訊訊號。
較佳地，可切換位移暫存器可連結複數個音訊解碼器，音訊解碼器傳輸輸入音訊訊號至可切換位移暫存器，或由可切換位移暫存器接收輸出音訊訊號。
較佳地，音訊解碼器可為類比數位轉換器或數位類比轉換器。
較佳地，可切換位移暫存器與其中一音訊解碼器之間可於一時間點傳輸輸入音訊訊號或輸出音訊訊號，且可切換位移暫存器與另一音訊解碼器之間於下一時間點傳輸輸入音訊訊號或輸出音訊訊號。
較佳地，可切換先進先出記憶體可為32位元，而輸入音訊訊號及輸出音訊訊號可為16位元，可切換先進先出記憶體可選擇地接收二輸入音訊訊號或傳輸二輸出音訊訊號。
基於上述目的，本發明再提供一種可切換的I2S介面，係包含二多工器、二可切換先進先出記憶體及二可切換位移暫存器。二多工器分別接收傳輸指令或接收指令，且對應產生切換訊號。二可切換先進先出記憶體分別連結對應之多工器並接收切換訊號，且各可切換先進先出記憶體具有傳輸控制電路及接收控制電路，各可切換先進先出記憶體依據切換訊號切換至傳輸控制電路而傳輸輸出音訊訊號，或切換至接收控制電路而接收輸入音訊訊號。二可切換位移暫存器分別連結對應之可切換先進先出記憶體，且接收並暫存輸出音訊訊號及輸入音訊訊號。
較佳地，各可切換位移暫存器可連結複數個音訊解碼器，音訊解碼器傳輸輸入音訊訊號至可切換位移暫存器，或由可切換位移暫存器接收輸出音訊訊號。
較佳地，音訊解碼器可為類比數位轉換器或數位類比轉換器。
較佳地，至少一可切換位移暫存器與其中一音訊解碼器之間可於一時間點傳輸輸入音訊訊號或輸出音訊訊號，且至少一可切換位移暫存器與另一音訊解碼器之間於下一時間點傳輸輸入音訊訊號或輸出音訊訊號。
較佳地，各可切換先進先出記憶體可為32位元，而輸入音訊訊號及輸出音訊訊號可為16位元，各可切換先進先出記憶體可選擇地接收二輸入音訊訊號或傳輸二輸出音訊訊號。
承上所述，本發明之可切換的I2S介面藉由可切換先進先出記憶體依需求切換為接收功能或傳輸功能，進而避免造成先進先出記憶體空置；且，因為為同一個I2S介面，進而可更有效率地同步2組音訊訊號之輸入或輸出；而，因為可切換接收功能或傳輸功能，進而可減少使用I2S介面的個數，且不需或減少處理不同I2S介面之間同步的問題，而減少I2S的開發時間，以及可連帶降低設備成本。
100、200:可切換的I2S介面
110、210:多工器
120、220:可切換先進先出記憶體
130、230:可切換位移暫存器
140、240:音訊解碼器
DIN、DOUT:音訊訊號
Rx:接收指令
RX FIFO:接收先進先出記憶體
RX Shift:接收位移暫存器
S:切換訊號
SDIN:輸入音訊訊號
SDOUT:輸出音訊訊號
Tx:傳輸指令
TXFIFO:傳輸先進先出記憶體
TX Shift:傳輸位移暫存器
第1圖係為習知I2S介面之示意圖。
第2圖係為本發明之可切換的I2S介面之第一實施例之第一方塊圖。
第3圖係為本發明之可切換的I2S介面之第一實施例之第二方塊圖。
第4圖係為本發明之可切換的I2S介面之第二實施例之第一方塊圖。
第5圖係為本發明之可切換的I2S介面之第二實施例之第二方塊圖。
為利瞭解本發明之特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合圖式，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍。
本發明之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本發明或可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域具有通常 知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇，且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所定義。
請參閱第2圖，其係為本發明之可切換的I2S介面之第一實施利之第一方塊圖。如圖所示，本發明之可切換的I2S(Integrated Interchip Sound)介面100包含了多工器(multiplexer,MUX)110、可切換先進先出記憶體(switchable first-in-first-out(FIFO)memory)120及可切換位移暫存器(switchable shift register)130。
而，多工器110用以接收傳輸指令Tx或接收指令Rx，且對應產生切換訊號S，切換訊號S將傳送至可切換先進先出記憶體120及可切換位移暫存器130。
可切換先進先出記憶體120連結多工器110並接收切換訊號S，且可切換先進先出記憶體120具有傳輸控制電路及接收控制電路，可切換先進先出記憶體120依據切換訊號S切換至傳輸控制電路而傳輸輸出音訊訊號SDOUT，或切換至接收控制電路而接收輸入音訊訊號SDIN。其中，對應傳輸指令Tx所產生之切換訊號S，可切換先進先出記憶體120係據以切換至傳輸控制電路；而，對應接收指令Rx所產生之切換訊號S，可切換先進先出記憶體120係據以切換至接收控制電路。
可切換位移暫存器130連結可切換先進先出記憶體120，且接收並暫存由可切換先進先出記憶體120所傳輸之輸出音訊訊號SDOUT，並進一步傳輸輸出音訊訊號至音訊輸出裝置，如喇叭。
亦或是，可切換位移暫存器130由音訊輸入裝置(如麥克風)接收及暫存輸入音訊訊號SDIN，再將輸入音訊訊號SDIN傳輸至可切換先進先出記憶體120。
可切換先進先出記憶體120為先進先出的佇列(Queue)，而佇列的方向是由再上面一層的邏輯電路決定，故不管是傳輸輸出音訊訊號至音訊輸出裝置(如喇叭)，或是從音訊輸入裝置(如麥克風)輸入輸入音訊訊號至可切換先進先出記憶體120，通通都是同樣的邏輯，同樣的佇列，只是差在方向不一樣。
請參閱第3圖，其係為本發明之可切換的I2S介面之第一實施例之第二方塊圖。如圖所示，可切換位移暫存器130可連結複數個音訊解碼器(Audio Codec)140，音訊解碼器140傳輸輸入音訊訊號至可切換位移暫存器130，或由可切換位移暫存器130接收輸出音訊訊號。
進一步地，音訊解碼器140可為類比數位轉換器(ADC)或數位類比轉換器(DAC)。
此外，可切換位移暫存器130與其中一音訊解碼器140之間可於一時間點傳輸輸入音訊訊號或輸出音訊訊號，且可切換位移暫存器130與另一音訊解碼器140之間可於下一時間點傳輸輸入音訊訊號或輸出音訊訊號。由於本發明之可切換的I2S介面100可具有輸出雙音訊訊號、輸入雙音訊訊號、輸入一音訊訊號及輸出一音訊訊號三種組合模式，進而達到不同時間點使用不同音訊裝置之目的。
補充一提的是，可切換先進先出記憶體120為32位元，而輸入音訊訊號SDIN及輸出音訊訊號SDOUT為16位元，進而一個可切換先進先出記憶體 120可選擇地同時接收二個輸入音訊訊號SDIN或同時傳輸二輸出音訊訊號SDOUT。
而，依據上述之第一實施例，本發明更提出第二實施例作更進一步之舉例說明。請參閱第4圖，其係為本發明之可切換的I2S介面之第二實施利之第一方塊圖。如圖所示，本實施例之可切換的I2S介面200包含了二多工器210、二可切換先進先出記憶體220及二可切換位移暫存器230。
而，二多工器210分別用以接收傳輸指令Tx或接收指令Rx，且對應產生切換訊號，切換訊號S將傳送至對應之可切換先進先出記憶體220及可切換位移暫存器230。
二可切換先進先出記憶體220分別連結對應之多工器210並接收切換訊號S，且各可切換先進先出記憶體220具有傳輸控制電路及接收控制電路，各可切換先進先出記憶體220依據切換訊號S切換至傳輸控制電路而傳輸輸出音訊訊號，或切換至接收控制電路而接收輸入音訊訊號。其中，對應傳輸指令Tx所產生之切換訊號S，可切換先進先出記憶體220係據以切換至傳輸控制電路；而，對應接收指令Rx所產生之切換訊號S，可切換先進先出記憶體220係據以切換至接收控制電路。
二可切換位移暫存器230分別連結對應之可切換先進先出記憶體220，且接收並暫存由可切換先進先出記憶體120所傳輸之輸出音訊訊號SDOUT，並進一步傳輸輸出音訊訊號至音訊輸出裝置，如喇叭。
亦或是，可切換位移暫存器230由音訊輸入裝置(如麥克風)接收及暫存輸入音訊訊號SDIN，再將輸入音訊訊號SDIN傳輸至可切換先進先出記憶體220。
可切換先進先出記憶體220為先進先出的佇列(Queue)，而佇列的方向是由再上面一層的邏輯電路決定，故不管是傳輸輸出音訊訊號至音訊輸出裝置(如喇叭)，或是從音訊輸入裝置(如麥克風)輸入輸入音訊訊號至可切換先進先出記憶體220，通通都是同樣的邏輯，同樣的佇列，只是差在方向不一樣。
請參閱第5圖，其係為本發明之可切換的I2S介面之第二實施例之第二方塊圖。如圖所示，各可切換位移暫存器230可連結複數個音訊解碼器240，音訊解碼器240傳輸輸入音訊訊號至可切換位移暫存器230，或由可切換位移暫存器230接收輸出音訊訊號。
進一步地，音訊解碼器240可為類比數位轉換器或數位類比轉換器。
此外，至少一可切換位移暫存器230與其中一音訊解碼器240之間可於一時間點傳輸輸入音訊訊號或輸出音訊訊號，且至少一可切換位移暫存器230與另一音訊解碼器240之間於下一時間點傳輸輸入音訊訊號或輸出音訊訊號。由於本發明之可切換的I2S介面100可具有輸出雙音訊訊號、輸入雙音訊訊號、輸入一音訊訊號及輸出一音訊訊號三種組合模式，進而達到不同時間點使用不同音訊裝置之目的。
承上所述，本發明之可切換的I2S介面藉由可切換先進先出記憶體依需求切換為接收功能或傳輸功能，進而避免造成先進先出記憶體空置；且，因為為同一個I2S介面，進而可更有效率地同步2組音訊訊號之輸入或輸出；而，因為可切換接收功能或傳輸功能，進而可減少使用I2S介面的個數，且不需或減少處理不同I2S介面之間同步的問題，而減少I2S的開發時間，以及可連帶降低設備成本。
以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。
100:可切換的I2S介面
110:多工器
120:可切換先進先出記憶體
130:可切換位移暫存器
Rx:接收指令
S:切換訊號
SDIN:輸入音訊訊號
SDOUT:輸出音訊訊號
Tx:傳輸指令

Claims (10)

  1. 一種可切換的I2S介面，係包含：一多工器，係接收一傳輸指令或一接收指令，且對應產生一切換訊號；一可切換先進先出記憶體，係連結該多工器並接收該切換訊號，且具有一傳輸控制電路及一接收控制電路，該可切換先進先出記憶體係依據該切換訊號切換至該傳輸控制電路而傳輸一輸出音訊訊號，或切換至該接收控制電路而接收一輸入音訊訊號；以及一可切換位移暫存器，係連結該多工器並接收該切換訊號，且連結該可切換先進先出記憶體，其中該可切換位移暫存器係依據該切換訊號接收並暫存該輸出音訊訊號及/或接收該輸入音訊訊號再傳輸至該可切換先進先出記憶體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可切換的I2S介面，其中該可切換位移暫存器係連結複數個音訊解碼器，該音訊解碼器係傳輸該輸入音訊訊號至該可切換位移暫存器，或由該可切換位移暫存器接收該輸出音訊訊號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之可切換的I2S介面，其中該音訊解碼器係為類比數位轉換器或數位類比轉換器。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之可切換的I2S介面，其中該可切換位移暫存器與其中一該音訊解碼器之間係於一時間點傳輸該輸入音訊訊號或該輸出音訊訊號，且該可切換位移暫存器與另一該音訊解碼器之間於下一時間點傳輸該輸入音訊訊號或該輸出音訊訊號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之可切換的I2S介面，其中該可切換先進先出記憶體係為32位元，而該輸入音訊訊號及該輸出音訊訊號係為16位元，該可切換先進先出記憶體係可選擇地接收二該輸入音訊訊號或傳輸二該輸出音訊訊號。
  6. 一種可切換的I2S介面，係包含：二多工器，係分別接收一傳輸指令或一接收指令，且對應產生一切換訊號；二可切換先進先出記憶體，係分別連結對應之該多工器並接收該切換訊號，且各該可切換先進先出記憶體係具有一傳輸控制電路及一接收控制電路，各該可切換先進先出記憶體係依據該切換訊號切換至該傳輸控制電路而傳輸一輸出音訊訊號，或切換至該接收控制電路而接收一輸入音訊訊號；以及二可切換位移暫存器，係分別連結該二多工器並接收該切換訊號，且分別連結對應之該可切換先進先出記憶體，其中該二可切換位移暫存器係依據該切換訊號分別接收並暫存該輸出音訊訊號及/或分別接收該輸入音訊訊號再傳輸至該二可切換先進先出記憶體。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之可切換的I2S介面，其中各該可切換位移暫存器係連結複數個音訊解碼器，該音訊解碼器係傳輸該輸入音訊訊號至該可切換位移暫存器，或由該可切換位移暫存器接收該輸出音訊訊號。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之可切換的I2S介面，其中該音訊解碼器係為類比數位轉換器或數位類比轉換器。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之可切換的I2S介面，其中至少一 該可切換位移暫存器與其中一該音訊解碼器之間係於一時間點傳輸該輸入音訊訊號或該輸出音訊訊號，且至少一該可切換位移暫存器與另一該音訊解碼器之間於下一時間點傳輸該輸入音訊訊號或該輸出音訊訊號。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之可切換的I2S介面，其中各該可切換先進先出記憶體係為32位元，而該輸入音訊訊號及該輸出音訊訊號係為16位元，各該可切換先進先出記憶體係可選擇地接收二該輸入音訊訊號或傳輸二該輸出音訊訊號。
TW107147326A 2018-12-27 2018-12-27 可切換的i2s介面 TWI699656B (zh)

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