方案 | 基于瑞萨电子RA8D1 MCU的USB&I2S数字音频应用解决方案

今天给大家介绍一下上海觉鑫智能科技有限公司基于瑞萨电子RA8D1 MCU的USB&I2S数字音频应用解决方案。

RA8D1 MCU系列是业界首款基于Arm®Cortex®-M85（CM85）内核的32位图形微控制器（MCU），能够在480MHz频率下实现超过3000CoreMark分数的突破性性能，可支持高分辨率显示和视觉AI应用的卓越图形功能。适用于工业自动化、家用电器、智能家居、消费品、楼宇/家居自动化和医疗/保健细分市场中的各种高性能和计算密集型应用场景。

RA8D1-基于480MHz Arm Cortex-M85、搭载Helium和TrustZone的图形微控制器 | Renesas瑞萨电子

https://www.renesas.cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/ra-cortex-m-mcus/ra8d1-480mhz-arm-cortex-m85-based-graphics-microcontroller-helium-and-trustzone#overview

该解决方案是IST基于RA8D1作为主控开发的数字音频方案。RA8通过USB&I2S连接到主机PC（Windows/Linux/Mar OS）和DSP，可以实现多频道录制和广播，录制和播放功能，音频动态电平实时反馈功能。支持自定义HID设备支持数据收发，实现自定义数据通信协议，用户可以基于此协议实现自己的应用通信协议用于音量控制等需求，方案成熟稳定。

RA8D1

https://www.renesas.com/en/products/microcontrollers-microprocessors/ra-cortex-m-mcus/ra8d1-480mhz-arm-cortex-m85-based-graphics-microcontroller-helium-and-trustzone

方案特点

支持Speaker功能，能够接收来自USB Host发送过来的USB音频数据。并把音频数据通过I2S发送给I2S slave。
支持mic功能，能够把I2S slave处理后的数据再发送回USB host，实现录音功能。
支持多种数据同步方式，RA8D1通过当前数据处理情况实时调整I2S采样速率，确保音频数据能够正常处理。
支持主流音频采样44.1kHz/48kHz/96kHz/192kHz,16/24/32-bit。
USB2.0高速数据传输。
支持Windows/Linux/MacOS等主流操作系统（注：Windows不支持implicit feedback同步模式）。

解决方案框图

方案适用于会议/教育，商用等音响系统。

软件构架

软件包说明

软件包usb_paud_phid.tgz解压后，目录格式如下：

$ tree -L 2

|—— usb_paud_phid_user_guide.pdf

├── ssi_ek_ra8m1_i2s_slave

│   ├── configuration.xml

│   ├── Debug

│   ├── JLinkLog.log

│   ├── ra

│   ├── RA8D1 EK.pincfg

│   ├── ra_cfg

│   ├── ra_cfg.txt

│   ├── ra_gen

│   ├── script

│   ├── src

│   ├── ssi_ek_ra8d1_ep Debug_Flat.jlink

│   ├── ssi_ek_ra8d1_ep_DMAC_RX_TX_Swap Debug_Flat.jlink

│   ├── ssi_ek_ra8d1_ep_DMAC_RX_TX_Swap Debug_Flat.launch

│   └── ssi_ek_ra8d1_ep.hex

├── tools

│   ├── hidraw

│   └── HIDTool

└── USBX_paud_ek_ra8d1_ep_i2s_master

    ├── e2studio

    ├── Hello.wav

    ├── images

    ├── readme.txt

    └── usbx_paud_notes.md

    13 directories, 11 files

usb_paud_phid_user_guide.pdf：说明文档

ssi_ek_ra8m1_i2s_slave：ra8m1 I2S slave侧代码。

USBX_paud_ek_ra8d1_ep_i2s_master：ra8d1 I2S master及usb应用代码。