Yo 2 S

El sistema de comunicación entre circuitos integrados ( I²S , I2S o IIS ) es un bus serie para la transmisión de audio digital de dos canales mediante modulación por impulsos codificados (PCM) entre componentes de circuitos integrados (CI) de un dispositivo electrónico. Un bus I²S separa las señales de reloj y de datos serie, lo que da como resultado receptores más sencillos que los necesarios para los sistemas de comunicaciones asíncronas , que requieren recuperar la señal de reloj a partir del flujo de datos.

A pesar de tener un nombre similar, I²S no está relacionado con I²C .

El protocolo estándar fue introducido en 1986 por Philips Semiconductor (ahora NXP Semiconductors ) y fue revisado por primera vez el 5 de junio de 1996. ^{[ 1 ]} El estándar fue revisado por última vez el 17 de febrero de 2022 y actualizó los términos maestro y esclavo a controlador y objetivo . ^{[ 2 ]}

Como se muestra en el diagrama, el protocolo requiere las siguientes líneas:

• Reloj serie ( SCK ), ^{[ 1 ]} también conocido como reloj de bits (BCLK). ^{[ 3 ]}
• Selección de palabra ( WS ), ^{[ 1 ]} también conocida como reloj izquierda-derecha (LRCLK) ^{[ 3 ]} o sincronización de trama (FS). ^{[ 4 ]} 0 = Canal izquierdo, 1 = Canal derecho ^{[ 1 ]}
• Datos serie ( SD ), ^{[ 1 ]} también conocidos como SDATA, SDIN, SDOUT, DACDAT, ADCDAT ^{[ 3 ]}

El protocolo también puede incluir las siguientes líneas:

• Reloj maestro (típicamente 256 x LRCLK); no forma parte del estándar, ^{[ 5 ]} pero se incluye comúnmente para sincronizar el funcionamiento interno de los convertidores analógicos/digitales ^{[ 4 ] [ 6 ]}
• Una línea de datos multiplexada para carga

El reloj de bits emite un pulso por cada bit discreto de datos en las líneas de datos. La frecuencia del reloj de bits es el producto de la frecuencia de muestreo , el número de bits por canal y el número de canales. Por ejemplo, un CD de audio con una frecuencia de muestreo de 44,1  kHz, con 16 bits de precisión y dos canales (estéreo) tiene una frecuencia de reloj de bits de:

44,1 kHz × 16 × 2 = 1,4112 MHz

El reloj de selección de palabra le indica al dispositivo si se está enviando el canal 1 (WS = 0) o el canal 2 (WS = 1), ya que I²S permite enviar dos canales por la misma línea de datos. Es una señal con un ciclo de trabajo del 50 % que tiene la misma frecuencia que la frecuencia de muestreo. Para material estéreo, la especificación I²S establece que el audio izquierdo se transmite en el ciclo bajo del reloj de selección de palabra y el canal derecho en el ciclo alto. Normalmente se sincroniza con el flanco descendente del reloj serie, ya que los datos se almacenan en el flanco ascendente. ^{[ 1 ]} El reloj de selección de palabra cambia un período de reloj de bit antes de que se transmita el MSB. Esto permite, por ejemplo, que el receptor almacene la palabra anterior y borre la entrada para la siguiente. ^{[ 1 ]}

Los datos están firmados y codificados en complemento a dos con el bit más significativo (MSB ) primero . ^{[ 1 ]} Esto permite que el número de bits por trama sea arbitrario, sin necesidad de negociación entre el transmisor y el receptor. ^{[ 1 ]}

En equipos de audio, I²S se utiliza a veces como enlace externo entre un reproductor de CD o un dispositivo de transmisión de audio digital y un convertidor digital-analógico externo, en lugar de una conexión puramente interna dentro del propio reproductor. Esto puede constituir una alternativa a los estándares AES/EBU , Toslink o S/PDIF, de uso común .

La conexión I²S no fue diseñada para usarse mediante cables, y la mayoría de los circuitos integrados no tienen la impedancia correcta para cables coaxiales. Dado que el error de adaptación de impedancia asociado a las diferentes longitudes de línea puede causar diferencias en el retardo de propagación entre la línea de reloj y la de datos, esto puede generar problemas de sincronización entre las señales SCK, WS y de datos, principalmente a altas frecuencias de muestreo y velocidades de bits. Como el bus I²S no cuenta con ningún mecanismo de detección de errores, esto puede provocar errores de decodificación significativos.

No existe un cable de interconexión estándar para esta aplicación. Algunos fabricantes simplemente proporcionan tres conectores BNC , un conector 8P8C ("RJ45") o un conector DE-9 . Otros, como Audio Alchemy (ahora desaparecida), usaban conectores DIN . PS Audio , Musica Pristina y Wyred4Sound usan un conector HDMI . ^{[ 7 ]} El fabricante holandés Van Medevoort ha implementado Q-link en algunos de sus equipos, que transfiere I²S a través de cuatro conectores RCA (datos, MCK, LRCK, BCK).

• Interfaz periférica serie – Interfaz de comunicación serie síncrona Páginas que muestran breves descripciones de destinos de redirección 
• S/PDIF – Interfaz de audio digital estandarizada 
• Multiplexación por división de tiempo : técnica de multiplexación para señales digitales. 

• Especificación I²S - Philips/NXP
• Diapositivas sobre I²S y STM32F4 - Universidad de Auburn
• Interfaces digitales comunes entre circuitos integrados para la transferencia de datos de audio , PDF en Wayback Machine (archivado el 12/09/2014).