CN106911987B - 主控端、设备端、传输多声道音频数据的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种传输多声道音频数据的系统，所述传输多声道音频数据的系统包括主控端和设备端，所述设备端与所述主控端通过总线连接；所述主控端包括：时钟调整模块、时钟输出模块和数据接收模块；所述设备端包括：时钟接收模块和数据传输模块。本发明还提供了主控端、设备端、传输多声道音频数据的方法和系统。本发明无需为主控端增加接口转换芯片即可实现多声道数据传输的多声道音频总线传输协议，克服了I2S接口在多声道数据传输应用中设计难度高以及硬件成本高的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及数字音频领域，具体涉及主控端、设备端、传输多声道音频数据的方法和系统。
背景技术
在当今的SOC系统中，数字音频的传输必不可少。目前使用最为广泛的数字音频传输标准是由飞利浦公司专为数字音频设备制定的I2S(I2S，又称I2S，Inter-IC Sound，集成电路内置音频总线)串行总线接口，其由位时钟BCLK、帧时钟LRCK、串行数据输入SDIN、串行数据输出SDO定义了数字音频的数据传输格式。该接口实现了立体声(左/右声道)传输的规范，能传输双声道的数据。随着时代的发展，音频数据的传输速率逐渐提高，需要传输的数据源个数逐渐变多，常见的音频应用例如7.1声道技术，需要传输8声道DAC解码数据；例如多麦克风矩阵技术，需要传输4-16声道的ADC采样数据，而这些数据一般来自2个以上的独立IC。为了解决这个多声道数据传输问题，当前的主流做法是采用TDM(Time Divisionmultiplexing,时分复用)技术,在帧时钟LRCK的高低电平内分时传输多声道数据，但这要求通信的双方都实现硬件TDM设计。而现有的硬件方案中，往往存在这样的问题，要么是数据通信双方中的某一方只能支持标准I2S/PCM接口，要么是TDM接口设计的最大声道不能满足应用要求，这对硬件设计带来了难度与成本的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供主控端、设备端、传输多声道音频数据的方法和系统，实现多声道数据传输的多声道音频总线传输协议，克服I2S接口在多声道数据传输应用中设计难度高以及硬件成本高的缺陷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一方面，本发明提供了一种主控端，所述主控端与设备端通过总线连接，所述主控端包括时钟调整模块、时钟输出模块和数据接收模块。
所述时钟调整模块用于根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率；
所述时钟输出模块用于向所述设备端输出所述改变后的帧时钟和位时钟；及
所述数据接收模块用于接收所述设备端基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。
进一步，所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。
作为本发明的改进，所述总线的时序关系为：传输多声道音频数据时，在所述帧时钟发生沿变化后的第2个位时钟开始，按照所述位时钟传输单个声道的数据位，一个帧时钟周期内传输两个声道的音频数据。
作为本发明的改进，所述数据接收模块接收的多声道音频数据是所述设备端传输的增加了编码位的多声道音频数据。
进一步，所述主控端还包括解码模块，所述解码模块用于对所述编码位进行解码后获得声道序号，以区分接收到的数据的声道。
作为本发明的改进，所述主控端根据所述设备端的每个声道在接入总线后向所述主控端发送的声道请求的个数获得所述声道数。
另一方面，本发明还提供了一种设备端，所述设备端与主控端通过总线连接，所述设备端包括时钟接收模块和数据传输模块。
所述时钟接收模块用于接收所述主控端根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟；及
所述数据传输模块用于基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据。
进一步，所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。
作为本发明的改进，所述总线的时序关系为：传输多声道音频数据时，在所述帧时钟发生沿变化后的第2个位时钟开始，按照所述位时钟传输单个声道的数据位，一个帧时钟周期内传输两个声道的音频数据。
作为本发明的改进，所述设备端还包括编码位增加模块，所述编码位增加模块用于在待传输的多声道音频数据中增加编码位，以区分数据的声道。
进一步，所述编码位增加模块在待传输的多声道音频数据中增加编码位时，将所述数据的有效数据位的低位替换成所述编码位，或在所述数据的有效数据位之外增加所述编码位。
作为本发明的改进，所述编码位增加模块根据声道序号为各个声道预先设定所述编码位。
另一方面，本发明还提供了一种主控端传输多声道音频数据的方法，所述主控端与设备端通过总线连接，所述方法包括步骤:
根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率；
向所述设备端输出所述改变后的帧时钟和位时钟；及
接收所述设备端基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据。
进一步，所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。
另一方面，本发明还提供了一种设备端传输多声道音频数据的方法，所述设备端与主控端通过总线连接，所述方法包括步骤:
接收所述主控端根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟；及
基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据。
进一步，所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。
另一方面，本发明还提供了一种主控端，所述主控端与设备端通过总线连接，所述主控端包括时钟调整模块、时钟输出模块和数据传输模块。
所述时钟调整模块用于根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率；
所述时钟输出模块用于向所述设备端输出所述改变后的帧时钟和位时钟；及
所述数据传输模块用于基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据。
进一步，所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。
作为本发明的改进，所述总线的时序关系为：传输多声道音频数据时，在所述帧时钟发生沿变化后的第2个位时钟开始，按照所述位时钟传输单个声道的数据位，一个帧时钟周期内传输两个声道的音频数据。
作为本发明的改进，所述主控端还包括编码位增加模块，所述编码位增加模块用于在待传输的多声道音频数据中增加编码位，以区分数据的声道。
进一步，所述编码位增加模块在待传输的多声道音频数据中增加编码位时，将所述数据的有效数据位的低位替换成所述编码位，或在所述数据的有效数据位之外增加所述编码位。
作为本发明的改进，所述编码位增加模块根据声道序号为各个声道预先设定所述编码位。
作为本发明的改进，所述主控端根据所述设备端的每个声道在接入总线后向所述主控端发送的声道请求的个数获得所述声道数。
另一方面，本发明还提供了一种设备端，所述设备端与主控端通过总线连接，所述设备端包括时钟接收模块和数据接收模块。
所述时钟接收模块用于接收所述主控端根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟；及
所述数据接收模块用于接收所述主控端基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。
进一步，所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。
作为本发明的改进，所述总线的时序关系为：传输多声道音频数据时，在所述帧时钟发生沿变化后的第2个位时钟开始，按照所述位时钟传输单个声道的数据位，一个帧时钟周期内传输两个声道的音频数据。
作为本发明的改进，所述数据接收模块接收的多声道音频数据是所述主控端传输的增加了编码位的多声道音频数据。
进一步，所述设备端还包括解码模块，所述解码模块用于对所述编码位进行解码后获得声道序号，以区分接收到的数据的声道。
另一方面，本发明还提供了一种主控端传输多声道音频数据的方法，所述主控端与设备端通过总线连接，所述方法包括步骤:
根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率；
向所述设备端输出所述改变后的帧时钟和位时钟；及
基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据。
进一步，所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。
另一方面，本发明还提供了一种设备端传输多声道音频数据的方法，所述设备端与主控端通过总线连接，所述方法包括步骤:
接收所述主控端根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟；及
接收所述主控端基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。
进一步，所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。
另一方面，本发明还提用了一种传输多声道音频数据的系统，所述系统包括主控端和设备端，所述设备端与主控端通过总线连接。
所述主控端包括时钟调整模块、时钟输出模块和数据接收模块。
所述时钟调整模块用于根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率；
所述时钟输出模块用于向所述设备端输出所述改变后的帧时钟和位时钟；
所述数据接收模块用于接收所述设备端基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据；
所述设备端包括时钟接收模块和数据传输模块。
所述时钟接收模块用于接收所述主控端根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟；及
所述数据传输模块用于基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。
进一步，所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。
另一方面，本发明还提供了一种传输多声道音频数据的系统，所述系统包括主控端和设备端，所述设备端与主控端通过总线连接。
所述主控端包括时钟调整模块、时钟输出模块和数据传输模块。
所述时钟调整模块用于根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率；
所述时钟输出模块用于向所述设备端输出所述改变后的帧时钟和位时钟；及
所述数据传输模块用于基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据。
所述设备端包括时钟接收模块和数据接收模块。
所述时钟接收模块用于接收所述主控端根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟；及
所述数据接收模块用于接收所述主控端基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。
进一步，所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。
本发明提供的主控端、设备端、传输多声道音频数据的方法和系统，所述主控端根据所述设备端的声道数提高帧时钟和位时钟频率，实现了多声道音频总线接口传输协议在I2S总线上的映射，在采样数据时，所述主控端通过数据的编码位对声道进行区分，使得所述主控端能够判断出丢失数据的声道。在播放数据时，所述设备端通过数据的编码位对声道进行区分，使得所述设备端能够判断出丢失数据的声道。本发明达到了无需为主控端增加接口转换芯片即可实现多声道音频数据传输的目的，克服了I2S接口在多声道数据传输应用中设计难度高以及硬件成本高的缺陷。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是I2S总线在标准格式下的时序图；
图2是一实施方式的进行数据采样时设备端与主控端的连接示意图；
图3是一实施方式的进行数据播放时主控端与设备端的连接示意图；
图4是本发明一实施方式的主控端的功能模块图；
图5是本发明一实施方式的设备端的功能模块图；
图6是本发明一实施方式的多声道音频总线接口传输协议在标准格式下的时序图；
图7是本发明一实施方式的主控端传输多声道音频数据的方法流程图；
图8是本发明一实施方式的设备端传输多声道音频数据的方法流程图；
图9是本发明一实施方式的主控端的功能模块图；
图10是本发明一实施方式的设备端的功能模块图；
图11是本发明一实施方式的主控端传输多声道音频数据的方法流程图；
图12是本发明一实施方式的设备端传输多声道音频数据的方法流程图；
图13是本发明一实施方式的传输多声道音频数据的系统的功能模块图；
图14是本发明一实施方式的传输多声道音频数据的系统的功能模块图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
本发明所涉及的总线或I2S总线皆是指I2S总线，又称I2S(Inter-IC Sound，集成电路内置音频总线)，I2S总线通常用于传输双声道音频数据。图1示出了I2S总线在标准格式下的时序图。如图1所示，I2S总线传输的信号为：帧时钟LRCK、位时钟BCLK和串行数据SDIN/SDOUT。帧时钟频率和位时钟频率满足如下公式：lrck＝fs,bclk＝fs×2×Nbit，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数。标准格式下，I2S总线的时序关系为：传输串行数据SDIN/SDOUT时，发送数据的一端在帧时钟LRCK发生沿变化后的第2个位时钟BCLK开始按照位时钟BCLK传输数据位，一个帧时钟周期LRCK_DT内传输两个声道的音频数据。
在一个帧时钟周期LRCK_DT内，在帧时钟LRCK低电平期间传输左声道Leftchannel，在高电平期间传输右声道Right channel。半个帧时钟周期所传输数据的长度为WORD SIZE，可配置的有效数据位SR的MSB为有效数据的第一位，LSB为有效数据的最低位。左右声道各自传输的数据长度为WORD SIZE的音频数据构成一帧数据。
传输数据的过程包括发送和接收，下面对一实施方式的数据采集时传输数据的过程和一实施方式的数据播放时传输数据的过程进行描述。
图2示出了一实施方式的进行数据采样时设备端与主控端的连接示意图。如图2所示，在数字音频传输链路中，主控端92和设备端94通过I2S总线连接，主控端92通常包括处理模块109、同步模块108和I2S接口107，设备端94通常包括多路AD模块104、设备端同步模块105和设备端I2S接口106。I2S接口107与设备端I2S接口106通过I2S总线进行传输数据。
在数据采样的过程中，设备端94的多路AD模块104以一定的采样频率对多个麦克风音频进行数据采样后，将采样的数据通过I2S总线传输到主控端92，此时设备94是发送数据端，主控端92是接收数据端。在本实施方式中，采样频率通常为8K至48K之间的某个数值。采样后的并行数据经过设备端同步模块105的并串转换后，将多声道音频数据通过设备端I2S接口106按照传输协议传输到I2S接口107，再经同步模块108进行串并转换后，送至处理模块109。
图3示出了一实施方式的进行数据播放时主控端与设备端的连接示意图。如图6所示，在数字音频传输链路中，主控端95和设备端97通过I2S总线连接，主控端95通常包括处理模块909、同步模块908和I2S接口907，设备端97通常包括设备端处理模块903、多路AD模块904、设备端同步模块905和设备端I2S接口906。I2S接口907与设备端I2S接口906通过I2S总线进行传输数据。
本发明一实施方式提供了播放数据的过程，主控端95的处理模块909获得数据后，通过I2S总线传输到设备端97进行播放，此时主控端95是发送数据端，设备端97是接收数据端。主控端95通过处理模块909以一定的采样频率进行播放数据，在本实施方式中，采样频率通常为8K至48K之间的某个数值。采样后的并行数据经过同步模块908的并串转换后，将多声道音频数据通过I2S接口907传输到设备端I2S接口906，再经设备端同步模块905进行串并转换后，经多路AD模块904送至相应的播放器。本发明所提到的多声道音频数据是指声道数超过1的音频数据，例如7.1声道技术中的8声道。
实施例1
图4示出了本发明一实施方式的主控端的功能模块图，在本实施方式中，主控端30和设备端通过I2S总线连接，设备端进行数据采样，设备端上设有多个麦克风，每个麦克风对应一个声道。主控端30包括时钟调整模块301、时钟输出模块303和数据接收模块305。
时钟调整模块301根据设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率。在本实施方式中，改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。在本实施方式中，n等于1。主控端30可通过通信的方法获得设备端的声道数，在本实施方式中，主控端30根据设备端的每个声道在接入I2S总线后向主控端30发送的声道请求的个数获得设备端的声道数。在本实施方式中，声道数为16，由上述公式可知，时钟调整模块301将帧时钟频率提高为原来的8倍，位时钟频率提高为原来的8倍。在其他实施方式中，可根据具体情况设置不同的公式，例如，在实际应用中，如果在主控端中加入其他对采样频率值产生影响的模块，则应在上述公式中加入该影响因子，又例如，如果需在与主控端连接的声道中预留一个不用于传输数据的声道，则应根据实际情况对上述公式的声道数减1。
时钟输出模块303用于向设备端输出所述改变后的帧时钟和位时钟。在改变帧时钟频率和位时钟频率后，时钟输出模块303向设备端输出帧时钟MLRCK和位时钟MBCLK，即，帧时钟MLRCK和位时钟MBCLK在I2S总线上传输。
数据接收模块305用于接收设备端基于总线的时序关系以改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。I2S总线的时序关系可遵循标准格式、左对齐格式、右对齐格式或PCM格式。不同格式下，总线的时序关系不同。在本实施方式中，I2S总线的时序关系遵循标准格式时，总线的时序关系为：在帧时钟MLRCK发生沿变化后的第2个位时钟MBCLK开始传输串行数据MSDIN/MSDOUT时，按照位时钟MBCLK传输单个声道的数据位，一个帧时钟周期内传输两个声道的音频数据。在其他实施方式中，若I2S总线的时序关系遵循左对齐格式，则对应的总线的时序关系与标准格式的不同之处在于：在帧时钟MLRCK发生沿变化后的第1个位时钟MBCLK开始传输串行数据MSDIN/MSDOUT。在本实施方式中，第一个帧时钟周期传输声道1、声道2的音频数据，第二个帧时钟周期传输声道3、声道4的音频数据，以此类推。在本实施方式中，数据接收模块305接收设备端按照I2S总线的时序关系传输的数据中包括编码位。若数据接收模块305接收的数据中丢失了一部分数据，则可在接下来的步骤中通过编码位判断出丢失数据的声道。
在本实施方式中，主控端30还包括解码模块307，解码模块307用于对编码位进行解码后获得声道序号，以区分接收到的数据的声道。在本实施方式中，声道序号为1至16，设备端可通过通信的方法获取声道序号。若编码位是以二进制原码、补码或反码的方式进行编码，则解码模块307以二进制原码、补码或反码的方式对编码位进行解码，在本实施方式中，解码模块307以二进制原码的方式进行解码时，编码位为0000将被解码为0，表示声道序号为1；编码位为0001将被解码为1，表示声道序号为2；编码位为1111将被解码为15，表示声道序号为16。多声道音频数据在传输过程中丢失了声道1的数据，则通过对接收到的数据的编码位进行解码得到声道序号为2，从而知道声道1的数据已丢失。需要说明的是，解码模块307还可通过其他解码方式进行解码，其应与编码位的编码方式对应。
主控端根据设备端的声道数提高帧时钟和位时钟频率，实现了多声道音频总线接口传输协议在I2S总线上的映射，在采样数据时，主控端通过数据的编码位对声道进行区分，使得主控端能够判断出丢失数据的声道。
本实施例只需在原有硬件中通过编程来实现主控端的上述功能模块，从而保证无需为主控端增加接口转换芯片即可实现多声道音频数据的传输，克服了I2S接口在多声道数据传输应用中设计难度高以及硬件成本高的缺陷。
实施例2
图5示出了本发明一实施方式的设备端的功能模块图，在本实施方式中，设备端40和主控端通过I2S总线连接，设备端进行数据采样，设备端上设有多个麦克风，每个麦克风对应一个声道。设备端40包括时钟接收模块401、数据传输模块403。
时钟接收模块401用于接收主控端根据设备端40的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟。在本实施方式中，改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。在本实施方式中，n等于1。主控端可通过通信的方法获得设备端40的声道数。在本实施方式中，声道数为16。由上述公式可知，主控端将帧时钟频率提高为原来的8倍，位时钟频率提高为原来的8倍。在其他实施方式中，可根据具体情况设置不同的公式，例如，在实际应用中，如果在主控端中加入其他对采样频率值产生影响的模块，则应在上述公式中加入该影响因子，又例如，如果需在与主控端连接的声道中预留一个不用于传输数据的声道，则应根据实际情况对上述公式的声道数减1。
数据传输模块403用于基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。。I2S总线的时序关系可遵循标准格式、左对齐格式、右对齐格式或PCM格式。不同格式下，总线的时序关系不同。在本实施方式中，I2S总线的时序关系遵循标准格式时，总线的时序关系为：在帧时钟MLRCK发生沿变化后的第2个位时钟MBCLK开始传输串行数据MSDIN/MSDOUT时，按照位时钟MBCLK传输单个声道的数据位，一个帧时钟周期内传输两个声道的音频数据。在其他实施方式中，若I2S总线的时序关系遵循左对齐格式，则对应的总线的时序关系与标准格式的不同之处在于：在帧时钟MLRCK发生沿变化后的第1个位时钟MBCLK开始传输串行数据MSDIN/MSDOUT。在本实施方式中，第一个帧时钟周期传输声道1、声道2的音频数据，第二个帧时钟周期传输声道3、声道4的音频数据，以此类推。设备端40以改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据，在不改变I2S总线的帧时钟、位时钟与数据信号的关系的前提下，实现了多声道音频接口传输协议的帧时钟和位时钟在原有I2S总线上的映射。
在本实施方式中，设备端40还包括编码位增加模块405，编码位增加模块405用于在待传输的多声道音频数据中增加编码位，以区分数据的声道。编码位增加模块405在待传输的多声道音频数据中增加编码位时，将数据的有效数据位的低位替换成编码位，或在数据的有效数据位之外增加编码位。在本实施方式中，编码位增加模块405将数据的有效数据位的低位替换成编码位，编码位增加模块405根据声道序号为各个声道预先设定编码位。编码位增加模块405可以以二进制原码、补码或反码的方式表示所述编码位。在本实施方式中，设备端40根据声道序号为各个声道预先设定编码位，设定编码位时，以二进制原码的方式表示声道序号。在本实施方式中，声道序号为1至16，设备端40可在传输多声道音频数据前通过通信的方法获取声道序号，例如，设备端40可以通过如下通信方法获取声道序号：设备端40的每个声道在接入I2S总线后向主控端发送一个声道请求，主控端按照收到的声道请求的个数记载其声道序号并对设备端40进行反馈，接着等待其他声道接入I2S总线，并作相同的处理，设备端40因此获得各个声道所对应的声道序号，主控端根据声道请求的个数获得设备端40的声道数。
图6示出了本发明一实施方式的多声道音频总线接口传输协议在标准格式下的时序图，图4和图5所示的主控端30和设备端40在传输数据的过程中遵循该时序图。在本实施方式中，声道数为16。与I2S总线在标准格式下的时序图相对应，在帧时钟MLRCK发生沿变化后的第2个位时钟MBCLK开始传输串行数据MSDIN/MSDOUT，按照位时钟MBCLK传输单个声道的数据位。帧时钟周期LRCK_DT是帧时钟周期LRCK_DIV的8倍。在一个帧时钟周期LRCK_DIV内，帧时钟MLRCK在低电平期间传输第一个声道的音频数据，在高电平期间传输第二个声道的音频数据，声道宽度Slot Size为低电平期间或高电平期间最大可传输的位数。可配置的有效数据位SR的MSB为有效数据的第一位，LSB为有效数据的倒数第5位。
主控端根据设备端的声道数提高帧时钟和位时钟频率，实现了多声道音频总线接口传输协议在I2S总线上的映射。
实施例3
图7示出了本发明一实施方式的主控端传输多声道音频数据的方法流程图，该方法由图4所示的一实施方式的主控端30来运行，在本实施方式中，主控端30和设备端通过I2S总线连接，设备端进行数据采样，设备端上设有多个麦克风，每个麦克风对应一个声道。主控端30包括时钟调整模块301、时钟输出模块303和数据接收模块305。
在步骤S301中，主控端30改变帧时钟频率和位时钟频率。主控端30根据设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率。在本实施方式中，改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。在本实施方式中，n等于1。主控端30可通过通信的方法获得设备端的声道数。在本实施方式中，声道数为16，由上述公式可知，主控端30将帧时钟频率提高为原来的8倍，位时钟频率提高为原来的8倍。在其他实施方式中，可根据具体情况设置不同的公式，例如，在实际应用中，如果在主控端中加入其他对采样频率值产生影响的模块，则应在上述公式中加入该影响因子，又例如，如果需在与主控端连接的声道中预留一个不用于传输数据的声道，则应根据实际情况对上述公式的声道数减1。
在步骤S303中，主控端30输出改变后的帧时钟和位时钟。在改变帧时钟频率和位时钟频率后，主控端30向设备端输出帧时钟MLRCK和位时钟MBCLK，即，在I2S总线上传输帧时钟MLRCK和位时钟MBCLK。
在步骤S305中，主控端30接收多声道音频数据。主控端30接收设备端基于总线的时序关系以改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。I2S总线的时序关系可遵循标准格式、左对齐格式、右对齐格式或PCM格式。不同格式下，总线的时序关系不同。设备端以改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据，使得在不改变I2S总线的帧时钟、位时钟与数据信号的关系的前提下，实现了多声道音频接口传输协议的帧时钟和位时钟在原有I2S总线上的映射。
主控端根据设备端的声道数提高帧时钟和位时钟频率，实现了多声道音频总线接口传输协议在I2S总线上的映射。
本实施例只需在原有硬件中通过编程来实现主控端传输多声道音频数据的方法，从而保证无需为主控端增加接口转换芯片即可实现多声道音频数据的传输，克服了I2S接口在多声道数据传输应用中设计难度高以及硬件成本高的缺陷。
实施例4
图8示出了本发明一实施方式的设备端传输多声道音频数据的方法流程图，该方法由图5所示的一实施方式的设备端40来运行，在本实施方式中，设备端40和主控端通过I2S总线连接，设备端进行数据采样，设备端上设有多个麦克风，每个麦克风对应一个声道。
在步骤S401中，设备端40接收改变后的帧时钟和位时钟。设备端40接收主控端根据设备端40的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟。在本实施方式中，改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。在本实施方式中，n等于1。主控端可通过通信的方法获得设备端40的声道数。在本实施方式中，声道数为16。由上述公式可知，主控端将帧时钟频率提高为原来的8倍，位时钟频率提高为原来的8倍。在其他实施方式中，可根据具体情况设置不同的公式，例如，在实际应用中，如果在主控端中加入其他对采样频率值产生影响的模块，则应在上述公式中加入该影响因子，又例如，如果需在与主控端连接的声道中预留一个不用于传输数据的声道，则应根据实际情况对上述公式的声道数减1。
在步骤S403中，设备端40传输多声道音频数据。设备端40基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。。I2S总线的时序关系可遵循标准格式、左对齐格式、右对齐格式或PCM格式。不同格式下，总线的时序关系不同。设备端40以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据，在不改变I2S总线的帧时钟、位时钟与数据信号的关系的前提下，实现了多声道音频接口传输协议的帧时钟和位时钟在原有I2S总线上的映射。
主控端根据设备端的声道数提高帧时钟和位时钟频率，实现了多声道音频总线接口传输协议在I2S总线上的映射，在采样数据时，主控端通过数据的编码位对声道进行区分，使得主控端能够判断出丢失数据的声道。
实施例5
图9示出了本发明一实施方式的主控端的功能模块图，在本实施方式中，主控端60和设备端通过I2S总线连接，主控端60进行播放数据，设备端上设有多个播放器，每个播放器对应一个声道。主控端60包括时钟调整模块601、时钟输出模块603和数据传输模块605。
时钟调整模块601用于根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率。在本实施方式中，改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。在本实施方式中，n等于1。主控端60可通过通信的方法获得设备端的声道数，在本实施方式中，主控端60根据设备端的每个声道在接入I2S总线后向主控端60发送的声道请求的个数获得设备端的声道数。在本实施方式中，声道数为16，由上述公式可知，时钟调整模块601将帧时钟频率提高为原来的8倍，位时钟频率提高为原来的8倍。在其他实施方式中，可根据具体情况设置不同的公式，例如，在实际应用中，如果在主控端中加入其他对采样频率值产生影响的模块，则应在上述公式中加入该影响因子，又例如，如果需在与主控端连接的声道中预留一个不用于传输数据的声道，则应根据实际情况对上述公式的声道数减1。
时钟输出模块603用于向设备端输出改变后的帧时钟和位时钟。在改变帧时钟频率和位时钟频率后，时钟输出模块603向设备端输出帧时钟MLRCK和位时钟MBCLK，即，帧时钟MLRCK和位时钟MBCLK在I2S总线上传输。
数据传输模块605用于基于总线的时序关系以改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据。I2S总线的时序关系可遵循标准格式、左对齐格式、右对齐格式或PCM格式。不同格式下，总线的时序关系不同。在本实施方式中，I2S总线的时序关系遵循标准格式时，总线的时序关系为：在帧时钟MLRCK发生沿变化后的第2个位时钟MBCLK开始传输串行数据MSDIN/MSDOUT时，按照位时钟MBCLK传输单个声道的数据位，一个帧时钟周期内传输两个声道的音频数据。在其他实施方式中，若I2S总线的时序关系遵循左对齐格式，则对应的总线的时序关系与标准格式的不同之处在于：在帧时钟MLRCK发生沿变化后的第1个位时钟MBCLK开始传输串行数据MSDIN/MSDOUT。在本实施方式中，第一个帧时钟周期传输声道1、声道2的音频数据，第二个帧时钟周期传输声道3、声道4的音频数据，以此类推。数据传输模块605以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据，在不改变I2S总线的帧时钟、位时钟与数据信号的关系的前提下，实现了多声道音频接口传输协议的帧时钟和位时钟在原有I2S总线上的映射。
在本实施方式中，主控端60还包括编码位增加模块607，编码位增加模块607用于在待传输的多声道音频数据中增加编码位，以区分数据的声道。编码位增加模块607在待传输的多声道音频数据中增加编码位时，将数据的有效数据位的低位替换成编码位，或在数据的有效数据位之外增加编码位。在本实施方式中，编码位增加模块607将数据的有效数据位的低位替换成编码位，编码位增加模块607根据声道序号为各个声道预先设定编码位。编码位增加模块607可以以二进制原码、补码或反码的方式表示所述编码位。在本实施方式中，主控端60根据声道序号为各个声道预先设定编码位，设定编码位时，以二进制原码的方式表示声道序号。在本实施方式中，声道序号为1至16，主控端60可在传输多声道音频数据前通过通信的方法获取声道序号，例如，设备端可以通过如下通信方法获取声道序号：设备端的每个声道在接入I2S总线后向主控端发送一个声道请求，主控端60按照收到的声道请求的个数记载其声道序号并对设备端进行反馈，接着等待其他声道接入I2S总线，并作相同的处理，主控端60因此获得各个声道所对应的声道序号。
主控端15根据设备端的声道数提高帧时钟和位时钟频率，实现了多声道音频总线接口传输协议在I2S总线上的映射。
本实施例只需在原有硬件中通过编程来实现主控端的上述功能模块，从而保证无需为主控端增加接口转换芯片即可实现多声道音频数据的传输，克服了I2S接口在多声道数据传输应用中设计难度高以及硬件成本高的缺陷。
实施例6
图10示出了本发明一实施方式的设备端的功能模块图，在本实施方式中，设备端70和主控端通过I2S总线连接，设备端70进行播放数据，设备端上设有多个播放器，每个播放器对应一个声道。设备70包括时钟接收模块701、和数据接收模块703。
时钟接收模块701用于接收主控端根据设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟。时钟接收模块701接收主控端根据设备端70的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟。在本实施方式中，改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。在本实施方式中，n等于1。主控端可通过通信的方法获得设备端70的声道数。在本实施方式中，声道数为16。由上述公式可知，主控端将帧时钟频率提高为原来的8倍，位时钟频率提高为原来的8倍。在其他实施方式中，可根据具体情况设置不同的公式，例如，在实际应用中，如果在主控端中加入其他对采样频率值产生影响的模块，则应在上述公式中加入该影响因子，又例如，如果需在与主控端连接的声道中预留一个不用于传输数据的声道，则应根据实际情况对上述公式的声道数减1。
数据接收模块703用于接收主控端基于所述总线的时序关系以改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。数据接收模块703接收主控端基于总线的时序关系以改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。I2S总线的时序关系可遵循标准格式、左对齐格式、右对齐格式或PCM格式。不同格式下，总线的时序关系不同。设备端70以改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据，使得在不改变I2S总线的帧时钟、位时钟与数据信号的关系的前提下，实现了多声道音频接口传输协议的帧时钟和位时钟在原有I2S总线上的映射。在本实施方式中，数据接收模块703接收主控端按照I2S总线的时序关系传输的数据中包括编码位。若数据接收模块703接收的数据中丢失了一部分数据，则可在接下来的步骤中通过编码位判断出丢失数据的声道。
在本实施方式中，设备端70还包括解码模块707，解码模块707用于对编码位进行解码后获得声道序号，以区分接收到的数据的声道。在本实施方式中，声道序号为1至16，设备端70可通过通信的方法获取声道序号。若编码位是以二进制原码、补码或反码的方式进行编码，则解码模块707以二进制原码、补码或反码的方式对编码位进行解码，在本实施方式中，解码模块707以二进制原码的方式进行解码时，编码位为0000将被解码为0，表示声道序号为1；编码位为0001将被解码为1，表示声道序号为2；编码位为1111将被解码为15，表示声道序号为16。多声道音频数据在传输过程中丢失了声道1的数据，则通过对接收到的数据的编码位进行解码得到声道序号为2，从而知道声道1的数据已丢失。需要说明的是，解码模块707还可通过其他解码方式进行解码，其应与编码位的编码方式对应。
主控端根据设备端的声道数提高帧时钟和位时钟频率，实现了多声道音频总线接口传输协议在I2S总线上的映射，在播放数据时，设备端通过数据的编码位对声道进行区分，使得设备端能够判断出丢失数据的声道。
图6示出了本发明一实施方式的多声道音频总线接口传输协议在标准格式下的时序图，图9和图10所示的主控端30和设备端40在传输数据的过程中遵循该时序图。在本实施方式中，声道数为16。与I2S总线在标准格式下的时序图相对应，在帧时钟MLRCK发生沿变化后的第2个位时钟MBCLK开始传输串行数据MSDIN/MSDOUT，按照位时钟MBCLK传输单个声道的数据位。帧时钟周期LRCK_DT是帧时钟周期LRCK_DIV的8倍。在一个帧时钟周期LRCK_DIV内，帧时钟MLRCK在低电平期间传输第一个声道的音频数据，在高电平期间传输第二个声道的音频数据，声道宽度Slot Size为低电平期间或高电平期间最大可传输的位数。可配置的有效数据位SR的MSB为有效数据的第一位，LSB为有效数据的倒数第5位。
实施例7
图11示出了本发明一实施方式的主控端传输多声道音频数据的方法流程图，该方法由图9所示的一实施方式的主控端60来运行，在本实施方式中，主控端60和设备端通过I2S总线连接，主控端60进行播放数据，设备端上设有多个播放器，每个播放器对应一个声道。
主控端60改变帧时钟频率和位时钟频率。主控端60根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率。在本实施方式中，改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。在本实施方式中，n等于1。主控端60可通过通信的方法获得设备端的声道数。在本实施方式中，声道数为16，由上述公式可知，主控端60将帧时钟频率提高为原来的8倍，位时钟频率提高为原来的8倍。在其他实施方式中，可根据具体情况设置不同的公式，例如，在实际应用中，如果在主控端中加入其他对采样频率值产生影响的模块，则应在上述公式中加入该影响因子，又例如，如果需在与主控端连接的声道中预留一个不用于传输数据的声道，则应根据实际情况对上述公式的声道数减1。
主控端60输出改变后的帧时钟和位时钟。主控端60向设备端输出改变后的帧时钟和位时钟。在改变帧时钟频率和位时钟频率后，时钟输出模块603向设备端输出帧时钟MLRCK和位时钟MBCLK，即，帧时钟MLRCK和位时钟MBCLK在I2S总线上传输。
主控端60传输多声道音频数据。主控端60基于总线的时序关系以改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据。I2S总线的时序关系可遵循标准格式、左对齐格式、右对齐格式或PCM格式。不同格式下，总线的时序关系不同。在本实施方式中，标准格式下，I2S总线的时序关系为：传输串行数据MSDIN/MSDOUT时，在帧时钟MLRCK发生沿变化后的第2个位时钟MBCLK开始，按照位时钟MBCLK传输单个声道的数据位，一个帧时钟周期内传输两个声道的音频数据。因此，在本实施方式中，第一个帧时钟周期传输声道1、声道2的音频数据，第二个帧时钟周期传输声道3、声道4的音频数据，以此类推。主控端60以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据，在不改变I2S总线的帧时钟、位时钟与数据信号的关系的前提下，实现了多声道音频接口传输协议的帧时钟和位时钟在原有I2S总线上的映射。
本实施例只需在原有硬件中通过编程来实现主控端传输多声道音频数据的方法，从而保证无需为主控端增加接口转换芯片即可实现多声道音频数据的传输，克服了I2S接口在多声道数据传输应用中设计难度高以及硬件成本高的缺陷。
实施例8
图12示出了本发明一实施方式的设备端传输多声道音频数据的方法流程图，该方法由图10所示的一实施方式的设备端70来运行，在本实施方式中，设备端70和主控端通过I2S总线连接，主控端进行播放数据，设备端上设有多个播放器，每个播放器对应一个声道。
设备端70接收帧时钟频率和位时钟频率。设备端70接收主控端根据设备端70的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟。在本实施方式中，改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1。在本实施方式中，n等于1。主控端可通过通信的方法获得设备端70的声道数。在本实施方式中，声道数为16。由上述公式可知，主控端将帧时钟频率提高为原来的8倍，位时钟频率提高为原来的8倍。在其他实施方式中，可根据具体情况设置不同的公式，例如，在实际应用中，如果在主控端中加入其他对采样频率值产生影响的模块，则应在上述公式中加入该影响因子，又例如，如果需在与主控端连接的声道中预留一个不用于传输数据的声道，则应根据实际情况对上述公式的声道数减1。
设备端70接收多声道音频数据。设备端70接收主控端基于所述总线的时序关系以改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。设备端70接收主控端基于总线的时序关系以改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。。I2S总线的时序关系可遵循标准格式、左对齐格式、右对齐格式或PCM格式。不同格式下，总线的时序关系不同。在本实施方式中，I2S总线的时序关系遵循标准格式时，总线的时序关系为：在帧时钟MLRCK发生沿变化后的第2个位时钟MBCLK开始传输串行数据MSDIN/MSDOUT时，按照位时钟MBCLK传输单个声道的数据位，一个帧时钟周期内传输两个声道的音频数据。在其他实施方式中，若I2S总线的时序关系遵循左对齐格式，则对应的总线的时序关系与标准格式的不同之处在于：在帧时钟MLRCK发生沿变化后的第1个位时钟MBCLK开始传输串行数据MSDIN/MSDOUT。在本实施方式中，第一个帧时钟周期传输声道1、声道2的音频数据，第二个帧时钟周期传输声道3、声道4的音频数据，以此类推。主控端根据设备端的声道数提高帧时钟和位时钟频率，实现了多声道音频总线接口传输协议在I2S总线上的映射。
实施例9
图13示出了本发明一实施方式的传输多声道音频数据的系统的功能模块图，在本实施方式中，系统1包括主控端10和设备端12，主控端10和设备端12通过I2S总线连接，设备端12进行数据采样，设备端12上设有多个麦克风，每个麦克风对应一个声道。其中，主控端10包括时钟调整模块301、时钟输出模块303和数据接收模块305，上述三个模块与实施例1中对应编号的模块相同，设备端12包括时钟接收模块401、数据传输模块403，上述三个模块与实施例2中对应编号的模块相同，此处不再一一赘述。
主控端10根据设备端12的声道数提高帧时钟和位时钟频率，实现了多声道音频总线接口传输协议在I2S总线上的映射，在采样数据时，主控端10通过数据的编码位对声道进行区分，使得主控端10能够判断出丢失数据的声道。
本实施例需改变设备端12的硬件，但无需为主控端10增加接口转换芯片，只需在原有硬件中通过编程来实现主控端10的上述功能模块，从而实现多声道音频数据的传输，克服了I2S接口在多声道数据传输应用中设计难度高以及硬件成本高的缺陷。
实施例10
图14示出了本发明一实施方式的传输多声道音频数据的系统的功能模块图，在本实施方式中，系统2包括主控端15和设备端17，主控端15和设备端17通过I2S总线连接，主控端15进行播放数据，设备端17上设有多个播放器，每个播放器对应一个声道。其中，主控端15包括时钟调整模块601、时钟输出模块603和数据传输模块605，上述三个模块与实施例5中对应编号的模块相同，设备端17包括时钟接收模块701、和数据接收模块703，上述三个模块与实施例6中对应编号的模块相同，此处不再一一赘述。
主控端15根据设备端17的声道数提高帧时钟和位时钟频率，实现了多声道音频总线接口传输协议在I2S总线上的映射，在播放数据时，设备端17通过数据的编码位对声道进行区分，使得设备端17能够判断出丢失数据的声道。
本实施例需改变设备端17的硬件，但无需为主控端15增加接口转换芯片，只需在原有硬件中通过编程来实现主控端15的上述功能模块，从而实现多声道音频数据的传输，克服了I2S接口在多声道数据传输应用中设计难度高以及硬件成本高的缺陷。
综上所述，本发明一实施方式提供的主控端和设备端传输多声道音频数据的方法、系统，主控端根据设备端的声道数提高帧时钟和位时钟频率以维持I2S总线的时钟信号与数据信号的关系，并按照I2S总线的时序关系传输数据，实现了多声道音频总线接口传输协议在I2S总线上的映射，在采样数据时，主控端通过数据的编码位对声道进行区分，从而判断出丢失数据的声道而防止了误操作；在播放数据时，设备端通过数据的编码位对声道进行区分，从而判断出丢失数据的声道而防止了误播放。本发明达到了无需为主控端增加接口转换芯片即可实现多声道音频数据传输的目的，克服了I2S接口在多声道数据传输应用中设计难度高以及硬件成本高的缺陷。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (26)
1.一种主控端，所述主控端与设备端通过总线连接，其特征在于，包括:
时钟调整模块，用于根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率；
所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1或减1；
时钟输出模块，用于向所述设备端输出所述改变后的帧时钟和位时钟；及
数据接收模块，用于接收所述设备端基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。
2.根据权利要求1所述的主控端，其特征在于，所述总线的时序关系为：传输多声道音频数据时，在所述帧时钟发生沿变化后的第2个位时钟开始，按照所述位时钟传输单个声道的数据位，一个帧时钟周期内传输两个声道的音频数据。
3.根据权利要求1所述的主控端，其特征在于，所述数据接收模块接收的多声道音频数据是所述设备端传输的增加了编码位的多声道音频数据。
4.根据权利要求3所述的主控端，其特征在于，所述主控端还包括解码模块，所述解码模块用于对所述编码位进行解码后获得声道序号，以区分接收到的数据的声道。
5.根据权利要求1所述的主控端，其特征在于，所述主控端根据所述设备端的每个声道在接入总线后向所述主控端发送的声道请求的个数获得所述声道数。
6.一种设备端，所述设备端与主控端通过总线连接，其特征在于，包括:
时钟接收模块，用于接收所述主控端根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟；所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1或减1；及
数据传输模块，用于基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据。
7.根据权利要求6所述的设备端，其特征在于，所述总线的时序关系为：传输多声道音频数据时，在所述帧时钟发生沿变化后的第2个位时钟开始，按照所述位时钟传输单个声道的数据位，一个帧时钟周期内传输两个声道的音频数据。
8.根据权利要求6所述的设备端，其特征在于，所述设备端还包括编码位增加模块，所述编码位增加模块用于在待传输的多声道音频数据中增加编码位，以区分数据的声道。
9.根据权利要求8所述的设备端，其特征在于，所述编码位增加模块在待传输的多声道音频数据中增加编码位时，将所述数据的有效数据位的低位替换成所述编码位，或在所述数据的有效数据位之外增加所述编码位。
10.根据权利要求8所述的设备端，其特征在于，所述编码位增加模块根据声道序号为各个声道预先设定所述编码位。
11.一种主控端传输多声道音频数据的方法，所述主控端与设备端通过总线连接，其特征在于，包括步骤:
根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率；所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1或减1；
向所述设备端输出所述改变后的帧时钟和位时钟；及
接收所述设备端基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。
12.一种设备端传输多声道音频数据的方法，所述设备端与主控端通过总线连接，其特征在于，包括步骤:
接收所述主控端根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟；所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1或减1；及
基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。
13.一种主控端，所述主控端与设备端通过总线连接，其特征在于，包括：
时钟调整模块，用于根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率；所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1或减1；
时钟输出模块，用于向所述设备端输出所述改变后的帧时钟和位时钟；及
数据传输模块，用于基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据。
14.根据权利要求13所述的主控端，其特征在于，所述总线的时序关系为：传输多声道音频数据时，在所述帧时钟发生沿变化后的第2个位时钟开始，按照所述位时钟传输单个声道的数据位，一个帧时钟周期内传输两个声道的音频数据。
15.根据权利要求13所述的主控端，其特征在于，所述主控端还包括编码位增加模块，所述编码位增加模块用于在待传输的多声道音频数据中增加编码位，以区分数据的声道。
16.根据权利要求15所述的主控端，其特征在于，所述编码位增加模块在待传输的多声道音频数据中增加编码位时，将所述数据的有效数据位的低位替换成所述编码位，或在所述数据的有效数据位之外增加所述编码位。
17.根据权利要求16所述的主控端，其特征在于，所述编码位增加模块根据声道序号为各个声道预先设定所述编码位。
18.根据权利要求13所述的主控端，其特征在于，所述主控端根据所述设备端的每个声道在接入总线后向所述主控端发送的声道请求的个数获得所述声道数。
19.一种设备端，所述设备端与主控端通过总线连接，其特征在于，包括：
时钟接收模块，用于接收所述主控端根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟；所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1或减1；及
数据接收模块，用于接收所述主控端基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。
20.根据权利要求19所述的设备端，其特征在于，所述总线的时序关系为：传输多声道音频数据时，在所述帧时钟发生沿变化后的第2个位时钟开始，按照所述位时钟传输单个声道的数据位，一个帧时钟周期内传输两个声道的音频数据。
21.根据权利要求19所述的设备端，其特征在于，所述数据接收模块接收的多声道音频数据是所述主控端传输的增加了编码位的多声道音频数据。
22.根据权利要求21所述的设备端，其特征在于，所述设备端还包括解码模块，所述解码模块用于对所述编码位进行解码后获得声道序号，以区分接收到的数据的声道。
23.一种主控端传输多声道音频数据的方法，所述主控端与设备端通过总线连接，其特征在于，包括步骤:
根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率；所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1或减1；
向所述设备端输出所述改变后的帧时钟和位时钟；及
基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据。
24.一种设备端传输多声道音频数据的方法，所述设备端与主控端通过总线连接，其特征在于，包括步骤:
接收所述主控端根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟；所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1或减1；及
接收所述主控端基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。
25.一种传输多声道音频数据的系统，其特征在于，包括：
主控端和设备端，所述设备端与主控端通过总线连接；
所述主控端包括：
时钟调整模块，用于根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率；所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1或减1；
时钟输出模块，用于向所述设备端输出所述改变后的帧时钟和位时钟；及
数据接收模块，用于接收所述设备端基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据；
所述设备端包括：
时钟接收模块，用于接收所述主控端根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟；及
数据传输模块，用于基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据。
26.一种传输多声道音频数据的系统，其特征在于，包括：
主控端和设备端，所述设备端与主控端通过总线连接；
所述主控端包括：
时钟调整模块，用于根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率；所述改变后的帧时钟和位时钟满足如下公式：bclk＝fs×N×Nbit×n，其中，lrck是帧时钟频率，bclk是位时钟频率，fs是采样频率，Nbit是采样位数，n是正整数，当声道数为偶数时，N等于声道数，当声道数为奇数时，N等于声道数加1或减1；
时钟输出模块，用于向所述设备端输出所述改变后的帧时钟和位时钟；及
数据传输模块，用于基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输多声道音频数据；
所述设备端包括：
时钟接收模块，用于接收所述主控端根据所述设备端的声道数改变帧时钟频率和位时钟频率后输出的改变后的帧时钟和位时钟；及
数据接收模块，用于接收所述主控端基于所述总线的时序关系以所述改变后的帧时钟和位时钟传输的多声道音频数据。
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