采用LVDS串行器/解串器傳送車載I2S音頻流

音頻信號在模擬域與數字域之間的每次轉換都會降低音質，因此盡可能保持音頻數據為數字形式對獲得最佳音質非常重要。面向媒體的系統傳輸(MOST)總線針對傳送車載音頻數據而設計，但實施起來比較昂貴，且對大多數應用來說大材小用。對于消費類音頻設備，一般采用S/PDIF(由SONY公司與PHILIPS公司聯合制定的一種數字音頻輸出接口)把壓縮的音頻數據從一個音頻設備傳送到另一個音頻設備。不過， S/PDIF的帶寬不足以以未壓縮的格式傳送5.1或7.1數字音頻，同時也缺乏適合汽車應用的經過驗證、魯棒的物理層。

采用LVDS傳送數字音頻數據是一個魯棒、低成本、高帶寬的接口方案，能方便被添加到現有硬件上，而不影響系統資源。目前已經可使用的I²S數字音頻數據可被傳送到汽車中的不同部位，而沒有實際上上的軟件開銷。通過保持音頻數據為數字形式，系統中不再需要多個ADC、DAC和線纜，由此節省下來的成本和電路板空間可用來實現其它功能。

圖1：I2S輸入信號的采樣波形。

LVDS已被用于將來自照相機、DVD播放器和導航系統的視頻數據路由傳送到汽車中的各種顯示設備上。LVDS所具備的低信號幅度和差分結構允許它以很低電磁輻射傳送高帶寬數據。

MAX9205被設計用來通過單個參考時鐘傳送10位并行數據。為將I²S信號SCLK、WS和SDA0-3作為數據傳送，參考時鐘需要與SCLK同步且至少為其頻率的2倍。MAX9205要求參考時鐘頻率范圍為16～40MHz，不過芯片將鎖定參考時鐘低至10MHz，從而允許使用普遍采用的12.28MHz時鐘頻率。

圖2：利用MAX9205/MAX9206傳送I2S音頻數據的電路原理圖。

離開模塊的信號在線束中必須非常魯棒，能忍受苛刻的汽車環境和故障狀態。LVDS總線需進行交流耦合，以免在發生高壓短路狀況時受到損壞。由于MAX9205不能自動對輸出信號進行直流平衡，所以應確保將要傳送的數據已經進行了直流平衡。在10個可用的輸入中，用到的一般不超過6個，因此可以利用其余的4個輸入來對傳送的數據進行直流平衡。SCLK和WS信號是對稱信號，因此只需對隨機信號SDA0-3進行反相并饋送到未用的輸入端，以確保待傳送的每個雙通道I²S數據包的1和0數量相等。