本篇总结
使用 I2S，循环输出正弦波音频信号。
🔑 KEIL MDK、UART调试、I2S
硬件平台：本例程基于 W55MH32L-EVB 开发板运行。
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本示例演示 W55MH32 内置 I2S 接口的使用，通过 I2S3（SPI3）主机发送模式，借助 DMA 循环输出音频数据，驱动外部 CS4344 音频 DAC 芯片。
前置工具准备
开始本例程前，请确认以下工具已安装：
- WIZ UartTool V1.0：串口调试工具：点击下载
硬件连接
本例程使用 I2S3 的 WS(PA15)、CK(PB3)、SD(PB5) 引脚连接外部 CS4344 音频 DAC 芯片，并通过 PC7 输出 MCLK（主时钟）信号。由于 PB3/PB4 默认被 JTAG 占用，需先禁用 JTAG（SWD 保留）。USART1 用于输出调试信息。
| 引脚 | 功能 | 方向 | 模式 |
|---|
| PA15 | I2S3_WS（字选择） | 开发板 → DAC | 复用推挽输出 (AF_PP) |
| PB3 | I2S3_CK（位时钟） | 开发板 → DAC | 复用推挽输出 (AF_PP) |
| PB5 | I2S3_SD（数据线） | 开发板 → DAC | 复用推挽输出 (AF_PP) |
| PC7 | I2S3_MCLK（主时钟） | 开发板 → DAC | 复用推挽输出 (AF_PP) |
| PA9 | USART1_TX | 开发板 → PC | 复用推挽输出 (AF_PP) |
| PA10 | USART1_RX | PC → 开发板 | 浮空输入 (IN_FLOATING) |
工程结构
工程位于 SDK 内 1.SDK\ModuleDemo\IIS\IIS_CS4344\，核心文件如下：
IIS_CS4344/
├── USER/
│ ├── main.c ← I2S3配置 + DMA发送 + 音频数据处理
│ ├── w55mh32_conf.h ← 外设头文件集中包含
│ ├── w55mh32_it.c/h ← 中断服务函数
│ ├── system_w55mh32.c/h← 系统初始化（时钟配置）
│ └── startup_w55mh32.s ← 启动文件
└── SYSTEM/
├── audio/
│ └── audio.h ← 音频 WAV 原始数据（90518 字节）
└── delay/
└── delay.c/h ← SysTick 延时函数
步骤1：I2S 初始化配置
函数：IIS_Configuration() — 配置 PA15(WS)/PB3(CK)/PB5(SD)/PC7(MCLK) 为复用推挽输出，I2S3 为主机发送模式、飞利浦标准、16 位数据、8kHz 采样率，使能 MCLK 输出。由于 PB3 默认被 JTAG 占用，需先调用 GPIO_PinRemapConfig 禁用 JTAG。
void IIS_Configuration(void)
{
I2S_InitTypeDef I2S_InitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE); /* 禁用 JTAG，释放 PB3/PB4 */
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI3, ENABLE);
/* PA15: I2S3_WS → 复用推挽输出 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
/* PB3: I2S3_CK, PB5: I2S3_SD → 复用推挽输出 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
/* PC7: I2S3_MCLK → 复用推挽输出 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
SPI_I2S_DeInit(SPI3);
/* I2S3: 主机发送 / 飞利浦标准 / 16位数据 / 8kHz / MCLK使能 */
I2S_InitStructure.I2S_Mode = I2S_Mode_MasterTx;
I2S_InitStructure.I2S_Standard = I2S_Standard_Phillips;
I2S_InitStructure.I2S_DataFormat = I2S_DataFormat_16b;
I2S_InitStructure.I2S_AudioFreq = I2S_AudioFreq_8k;
I2S_InitStructure.I2S_CPOL = I2S_CPOL_Low;
I2S_InitStructure.I2S_MCLKOutput = I2S_MCLKOutput_Enable;
I2S_Init(SPI3, &I2S_InitStructure);
SPI_I2S_DMACmd(SPI3, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE); /* 使能 I2S3 DMA 发送请求 */
I2S_Cmd(SPI3, ENABLE);
}
I2S 配置要点：模式（主机发送 I2S_Mode_MasterTx）、标准（飞利浦 I2S_Standard_Phillips）、数据格式（16 位 I2S_DataFormat_16b）、采样率（8kHz I2S_AudioFreq_8k）、MCLK 输出（使能 I2S_MCLKOutput_Enable）。I2S3 接口与 SPI3 共用部分硬件资源，但通过 I2S_Init/I2S_Cmd 函数独立配置。由于使用 DMA2 通道 2 自动搬运数据，发送过程无需 CPU 干预。
如果你想自定义
- 改采样率 → 修改
I2S_AudioFreq，如 I2S_AudioFreq_48k、I2S_AudioFreq_8k
- 改数据格式 → 选择 16位/24位/32位，需与外部 DAC 匹配
- 改 I2S 标准 → 飞利浦/MSB对齐/LSB对齐/PCM 短帧/长帧
- 改用轮询发送 → 去掉 DMA 配置，改用 while(SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI3, SPI_I2S_FLAG_TXE)==RESET); SPI_I2S_SendData(SPI3, data); 循环发送
步骤2：DMA 发送与音频数据处理
函数：main() — 初始化 I2S3 与 DMA2，将 audio.h 中的 WAV 原始数据通过 DMA 自动发送至 I2S3，DMA 传输完成后触发中断，自动重新配置并继续发送。
uint8_t I2S3_Buffer_Tx[BufferSize];
uint8_t Flag;
int main(void)
{
RCC_ClocksTypeDef clocks;
delay_init();
UART_Configuration(115200);
RCC_GetClocksFreq(&clocks);
printf("\n");
printf("SYSCLK: %3.1fMhz, HCLK: %3.1fMhz, PCLK1: %3.1fMhz, PCLK2: %3.1fMhz, ADCCLK: %3.1fMhz\n",
(float)clocks.SYSCLK_Frequency / 1000000, (float)clocks.HCLK_Frequency / 1000000,
(float)clocks.PCLK1_Frequency / 1000000, (float)clocks.PCLK2_Frequency / 1000000, (float)clocks.ADCCLK_Frequency / 1000000);
printf("IIS CS4344 Test.\n");
IIS_Configuration();
DMA_Configuration();
NVIC_Configuration();
DATA_Processing();
DMA_Cmd(DMA2_Channel2, ENABLE);
while (1)
{
if (Flag == 1)
{
printf("IIS DMA Data Send Success\n");
Flag = 0;
DMA_Configuration();
DMA_Cmd(DMA2_Channel2, ENABLE);
}
}
}
音频数据来自 audio.h 中的 WAV 文件原始数据（90518 字节），DATA_Processing() 将每两个字节合并为一个 16 位采样值存入发送缓冲区。DMA2 通道 2 负责将缓冲区数据自动搬运到 SPI3->DR 寄存器，传输完成后触发 DMA2_Channel2_IRQHandler 中断，设置 Flag 标志，主循环检测到标志后重新配置 DMA 并继续发送。
运行验证
下载固件并按 RESET 后，I2S3 的 PA15(WS)、PB3(CK)、PB5(SD)、PC7(MCLK) 引脚输出音频数据信号，驱动 CS4344 DAC 播放音频。使用逻辑分析仪可观察到 WS、CK、SD 和 MCLK 的波形。串口先打印系统时钟信息，随后打印 "IIS CS4344 Test." 提示信息，DMA 发送完成后打印 "IIS DMA Data Send Success"。
逻辑分析仪捕获 I2S 信号：WS（字选择）、CK（位时钟）、SD（串行数据）波形常见问题
Q: I2S 无数据输出
确认 I2S_Cmd(SPI3, ENABLE) 已调用。检查 GPIO 引脚配置为复用推挽输出（AF_PP）。确认 SPI3/I2S 时钟已使能。用示波器检查 CK 引脚是否有时钟信号。
Q: 音频杂音或失真
检查采样率和数据格式是否与外部 DAC 匹配。确保音频查表数据正确覆盖完整周期。考虑使用 DMA 发送以避免数据中断间隙。
Q: I2S 和 SPI 是否冲突
I2S3 与 SPI3 共用部分硬件，同一时刻只能使用其中一种。通过 I2S_Init 配置为 I2S 模式后，SPI 功能不可用。如需同时使用 SPI 和 I2S，需使用不同的 SPI 实例。
总结
本文基于 W55MH32 的 I2S3 接口实现了音频数据传输：
- I2S3 主机发送模式：飞利浦标准，16 位数据，8kHz 采样率，MCLK 输出使能
- 四线接口：PA15(WS 字选择)、PB3(CK 位时钟)、PB5(SD 串行数据)、PC7(MCLK 主时钟)
- 音频数据来自 audio.h 中的 WAV 文件（90518 字节），通过 DMA2 通道 2 自动搬运发送，驱动 CS4344 DAC
- W55MH32 内置 I2S 接口，支持 8kHz~192kHz 采样率，可连接外部 I2S DAC 或音频编解码器
