随着技术的发展和对性能考虑，模拟电路慢慢被推到一个链路的两端，在信号链中将出现更多的数字接口。这样既能避免模拟电路的走线对性能的影响又能节省电路。下图2给出了一个完整数字音频接口的例子。

图1. 传统的音频信号链路

图2. 数字音频信号链路

数字音频信号的常见传输标准，如I2S、PCM (Pulse Code Modulation) 和PDM (Pulse DensityModulation)，主要用于同一块电路板上芯片之间音频信号的传输；Intel HDA (Intel High DefinitionAudio) 用于PC的Audio子系统（声卡）应用； S/PDIF和Ethernet AVB主要应用于板间长距离及需要电缆连接的场合。

这次主要先介绍I2S数字音频接口。

I2S全称Inter-IC Sound, Integrated Interchip Sound，或简写I2S，是飞利浦在1986年定义的数字音频传输标准，用于数字音频数据传输。除了都是由飞利浦定义外，I2S和I2C没有任何关系。

I2S是比较简单的数字接口协议，没有地址或设备选择机制。在I2S总线上，只能同时存在一个主设备和发送设备。主设备可以是发送设备，也可以是接收设备，或是协调发送设备和接收设备的其它控制设备。在I2S系统中，提供时钟（SCK和WS）的设备为主设备。图3是常见的I2S系统框图。

图3 I2S系统通信配置框图

I2S包括两个声道（Left/Right）的数据，在主设备发出声道选择/字选择（WS）控制下进行左右声道数据切换。通过增加I2S接口的数目或其它I2S设备可以实现多声道（Multi-Channels）应用。

在I2S传输协议中，数据信号、时钟信号以及控制信号是分开传输的。I2S协议只定义三根信号线：时钟信号SCK、数据信号SD和左右声道选择信号WS。

• 时钟信号     Serial Clock

SCK是模块内的同步信号，从模式时由外部提供，主模式时由模块内部自己产生。不同厂家的芯片型号，时钟信号叫法可能不同，也可能称BCLK/Bit Clock或SCL/Serial Clock

• 数据信号     Serial Data

SD是串行数据，在I2S中以二进制补码的形式在数据线上传输。在WS变化后的第一个SCK脉冲，先传输最高位（MSB, Most Significant Bit）。先传送MSB是因为发送设备和接收设备的字长可能不同，当系统字长比数据发送端字长长的时候，数据传输就会出现截断的现象/Truncated，即如果数据接收端接收的数据位比它规定的字长长的话，那么规定字长最低位（LSB: Least Significant Bit）以后的所有位将会被忽略。如果接收的字长比它规定的字长短，那么空余出来的位将会以0填补。通过这种方式可以使音频信号的最高有效位得到传输，从而保证最好的听觉效果。

√ 根据输入或输出特性，不同芯片上的SD也可能称SDATA、SDIN、SDOUT、DACDAT、ADCDAT等；

√ 数据发送既可以同步于SCK的上升沿，也可以是下降沿，但接收设备在SCK的上升沿采样，发送数据时序需考虑

• 左右声道选择信号     Word Select

WS是声道选择信号，表明数据发送端所选择的声道。当：

√ WS＝0，表示选择左声道

√ WS＝1，表示选择右声道

WS也称帧时钟，即LRCLK/Left RightClock。WS频率等于声音的采样率。WS既可以在SCK的上升沿，也可以在SCK的下降沿变化。从设备在SCK的上升沿采样WS信号。数据信号MSB在WS改变后的第二个时钟（SCK）上升沿有效（即延迟一个SCK），这样可以让从设备有足够的时间以存储当前接收的数据，并准备好接收下一组数据。