树莓派4 I2S主设备与MCU从设备集成故障及特定I2S输出咨询

可以实现树莓派输出WS=187KHz的单声道I2S信号，与MCU从设备同步，需要从设备树配置和音频流代码两方面调整，具体步骤如下：

1. 调整树莓派I2S设备树配置 #

你当前使用的自定义I2S设备树文件需要修改时钟与声道参数，以匹配MCU的需求：

• 单声道I2S模式下，WS（LRCK）频率等于采样率，因此需要配置I2S控制器的时钟分频，使得SCK = 采样率 × 声道数 × 位深 = 187000 × 1 × 8 = 1496000Hz（约1.5MHz）。
• 在设备树文件中修改时钟相关节点，例如调整clock-frequency值，或配置时钟源的分频系数，确保输出的WS频率稳定在187KHz，同时禁用TDM多声道模式，强制单声道输出。
• 修改完成后，重新编译设备树并加载到树莓派中（执行dtc编译命令，替换对应overlay文件后重启系统）。

2. 修改Python音频流代码 #

调整音频流的采样率与声道配置，匹配MCU的期望参数：

form_1 = pyaudio.paInt8 # 8位采样分辨率
samp_rate = 187000 # 采样率设置为187KHz，对应WS频率
chans = 1 # 单声道模式
dev_index = 0
chunk = 4096
stream = audio.open(format = form_1, rate = samp_rate, channels = chans, \
                    input_device_index = dev_index, output = True, \
                    frames_per_buffer=chunk)                   
stream.write(frames)

3. 信号验证与MCU适配 #

• 用逻辑分析仪确认树莓派输出的WS频率为187KHz、SCK为1.496MHz，且数据格式为单声道I2S。
• 同步检查MCU从设备的配置：确保位宽（8位）、时钟极性、数据对齐方式与树莓派完全一致，避免因参数不匹配导致收不到数据。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ramya_n_s