李晶皎，荣超群，刁丽芳

（东北大学 信息科学与工程学院，沈阳 110819）

引 言

MK60N512是飞思卡尔公司Kinetis系列微控制器集成度最高的芯片[1－2]，它基于 ARM Cortex－M4内核，具有功耗低、性能高、成本低的特点，旨在为嵌入式音频、汽车电子和电源管理等提供灵活的解决方案[3]。MAX5556是美信公司一款低功耗、立体声音频数／模转换器（DAC）[4]，支持标准I2S总线协议，采样精度最高可达24位，采样率为2～50kHz。采用Σ－Δ调制技术，能够对量化噪声进行有效整形，减小量化噪声[5]。

音频处理系统中，采用DMA实现音频数据在微控制器内的传输，能减少内核的参与，降低内核负担[6]。系统的数据传输通道如图1所示，音频信号暂存在缓存区中，由DMA传输到I2S总线模块的发送电路。为了保持音频信号的连续性，采用“乒乓RAM”设计缓存。图中A／B表示乒乓RAM的编号。

图1 数据传输通道

1 MK60N512I2S总线和eDMA介绍

1.1 I 2S总线模块

MK60N512的I2S总线模块有3种基本操作模式：普通模式、网络模式和门控时钟模式，针对音频上的应用，I2S总线模块还支持两种衍生模式：I2S总线模式和AC97模式。I2S总线模块的结构如图2所示，由发送电路、接收电路、串行时钟和帧同步时钟产生电路组成。STCK、SRCK分别为串行发送、接收时钟端口，STFS、SRFS为串行发送、接收帧同步端口，STXD、SRXD为串行发送和接收数据端口。在同步模式下，STCK端口被发送和接收单元共同使用。

发送电路和接收电路均有两个FIFO，宽度为32位，深度为15。对发送数据寄存器TX0／TX1和接收数据寄存器RX0／RX1的写入与读取可以访问这些FIFO。发送逻辑将TX FIFO中的数据转移出来，装入发送串行移位器TXSR，然后从STXD端口串行发送；……