Υποστήριξη πολυκάναλου ήχου σε ενσωματωμένα συστήματα με την χρήση του πρωτοκόλλου I2S
Support for multi-channel audio in embedded systems using I2S
![Thumbnail](/xmlui/bitstream/handle/11400/1007/%ce%9a%ce%9f%ce%9a%ce%9a%ce%91L%ce%97S-%ce%9a%ce%9fS%ce%9c%ce%91S_45204.pdf.jpg?sequence=5&isAllowed=y)
Διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Κόκκαλης-Κοσμάς, Γεώργιος
Ημερομηνία
2021-07-27Επιβλέπων
Tatlas, Nicolas AlexanderΛέξεις-κλειδιά
Ψηφιοποίηση ; I2S ; Ψηφιακός ήχος ; Κβάντιση ; Δειγματοληψία ; Πρωτόκολλα μεταφοράς ; Ενσωματωμένα συστήματα ; Embedded systems ; S/PDIF ; LattePanda ; PCM4222 ; USB streamer ; Digital audioΠερίληψη
Η ψηφιοποίηση ενός αναλογικού σήματος αποτελείται από δύο βασικά στάδια την δειγματοληψία και την κβάντιση. Η δειγματοληψία είναι η διαδικασία λήψης δειγμάτων από ένα σήμα. Αυτά τα δείγματα έχουν μία τιμή τάσης η οποία υπόκειται κβάντιση. Η κβάντιση στρογγυλοποιεί την τιμή της τάσης του δείγματος σε μία προσεγγιστική τιμή προκειμένου να μπορεί να γραφτεί αυτή η τιμή σε ψηφιακό μηδέν και ένα. Η διπλωματική ασχολείται με την υποστήριξη πολυκάναλου ήχου με την
χρήση του πρωτοκόλλου Ι2S σε ενσωματωμένα συστήματα που δεν μπορούν από μόνα τους να υποστηρίξουν ήχο. Ένα σύστημα θεωρείται πολυκάναλο όταν μπορεί να υποστηρίξει την λήψη πολλαπλών σημάτων από πολλαπλές εισόδους καθώς και την αναπαραγωγή πολλών σημάτων από διαφορετικές εξόδους. Κάθε είσοδος ή έξοδος αποτελεί και ένα κανάλι. Όλα αυτά τα κανάλια
χρειάζονται ένα πρωτόκολλο για να συγχρονιστούν προκειμένου να μεταδώσουν ή να ψηφιοποιήσουν ένα σήμα. Ο συγχρονισμός έχει μεγάλη σημασία στα στάδια της ψηφιοποίησης και ιδιαίτερα της δειγματοληψίας διότι καθορίζεται έτσι ο ρυθμός λήψης των δειγμάτων ο οποίος πρέπει να είναι σταθερός και να μη έχει αποκλίσεις διότι αν δεν ληφθούν σωστά τα δείγματα θα υπάρχει
λανθασμένη αναδόμηση του σήματος. Το Ι2S είναι ένα πρωτόκολλο που μπορεί να χρονισμό στις συσκευές με πολύ μικρές αποκλίσεις. Η παρούσα διπλωματική ασχολείται με το κομμάτι της ψηφιοποιήσης ηχητικών σημάτων καθώς και πρωτοκόλλων για τον συγχρονισμό και την μεταφορά των δεδομένων σε ενσωματωμένα συστήματα με έμφαση στο πρωτόκολλο I2S.
Περίληψη
The digitalization of an analog signal consists of two basic steps: sampling and quantization. Sampling is the process of taking samples of a signal. These samples have a voltage value that is subject to quantization. Quantification rounds the value of the sample voltage to an approximate value so that this value can be written in digital zero and one. This thesis deals with multi-channel audio support using the I2S protocol in embedded systems that cannot support audio on their own. A system is considered multi-channel when it can support the reception of multiple signals from multiple inputs, as well as reproduction of multiple signals from different outputs. Every input or output is considered a channel. All of these channels need a protocol to synchronize in order to transmit or digitize a signal. Synchronization is very important in the stages of digitization and especially in sampling because it
determines the sampling rate which must be constant and not deviate because if the samples are not taken correctly there will be a false signal reconstruction. I2S is a protocol that can time the devices with very small deviations. This thesis deals with the part of audio signal digitization as well as protocols for synchronization and data transfer to embedded systems, with emphasis on the I2S
protocol.