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5.17 I2S 使用说明

本章说明 N32H49x 标准外设库中 I2S 的驱动文件、11 个 I2S_ 前缀公开函数，以及 I2S_DMA、I2S_Fullduplex、I2S_Interrupt、SPI_I2S_Switch 共 4 个示例。I2S 与 SPI 共用 n32h49x_spi.h、n32h49x_spi.c，数据收发、DMA、中断与状态查询使用的 SPI_I2S_ 共用函数收录在 SPI 篇。音频协议、时钟发生器与开关流程请配合用户手册的「串行外设接口/内置音频总线（SPI/I2S）」章节阅读。

5.17.1 相关文件

相对路径 作用
firmware/n32h49x_std_periph_driver/inc/n32h49x_spi.h 定义 I2S_InitType、I2S_EXT_InitType 结构体与主从收发模式、音频标准、数据格式、采样率等宏，并声明 11 个 I2S_ 前缀函数；
同一头文件的其余 32 个函数归 SPI 篇
firmware/n32h49x_std_periph_driver/src/n32h49x_spi.c 实现上述 11 个函数：线性分频计算与配置寄存器写入、结构体默认值、I2S 与 I2SEXT 的初始化与使能、收发与标志/中断状态查询
projects/n32h49x_EVAL/examples/I2S/ I2S 示例根目录，含 I2S_DMA、I2S_Fullduplex、I2S_Interrupt、SPI_I2S_Switch 4 个示例
projects/n32h49x_EVAL/examples/I2S/I2S_DMA/ 该示例的工程目录组成：MDK-ARM/、EWARM/、inc/、src/、readme.txt
projects/n32h49x_EVAL/bsp/ 4 个示例共用的板级支持文件：串口日志打印函数

5.17.2 API 参考

搜索 API共 11 个函数

以下 11 个公开函数按 n32h49x_spi.h 的声明顺序分为 2 组；每个条目给出功能摘要与 n32h49x_spi.c 中该函数正上方的注释原文。

I2S 初始化与使能

I2S_InitStruct、I2S_Enable、I2S_Init

I2S_EXT 从端初始化、收发与状态

I2S_EXT_Init、I2S_EXT_Enable、I2S_EXT_TransmitData、I2S_EXT_ReceiveData、I2S_EXT_EnableDma、I2S_EXT_EnableInt、I2S_EXT_GetStatus、I2S_EXT_GetIntStatus

void I2S_InitStruct(I2S_InitType* I2S_InitStruct)为 I2S_InitStruct 的每个成员填入默认值。
源码注释
name    I2S_InitStruct.
fun     Fills each I2S_InitStruct member with its default value.
param   I2S_InitStruct :
          - I2sMode
          - Standard
          - DataFormat
          - MCLKEnable
          - AudioFrequency
          - CLKPOL
return  none
void I2S_Enable(SPI_Module* SPIx, FunctionalState Cmd)使能或禁用指定的 SPI 外设（I2S 模式）。
源码注释
name    I2S_Enable.
fun     Enables or disables the specified SPI peripheral (in I2S mode).
param   SPIx :
          - SPI2
          - SPI3
param   Cmd :
          - ENABLE
          - DISABLE
return  none
void I2S_Init(SPI_Module* SPIx,const I2S_InitType* I2S_InitStruct)根据 I2S_InitStruct 中指定的参数初始化 SPIx 外设。
源码注释
name    I2S_Init.
fun     Initializes the SPIx peripheral according to the specified parameters in the I2S_InitStruct.
param   SPIx :
          - SPI2
          - SPI3
param   I2S_InitStruct :
          - I2sMode
           - I2S_MODE_SlAVE_TX
           - I2S_MODE_SlAVE_RX
           - I2S_MODE_MASTER_TX
           - I2S_MODE_MASTER_RX
          - Standard
           - I2S_STD_PHILLIPS
           - I2S_STD_MSB_ALIGN
           - I2S_STD_LSB_ALIGN
           - I2S_STD_PCM_SHORTFRAME
           - I2S_STD_PCM_LONGFRAME
          - DataFormat
           - I2S_DATA_FMT_16BITS
           - I2S_DATA_FMT_16BITS_EXTENDED
           - I2S_DATA_FMT_24BITS
           - I2S_DATA_FMT_32BITS
          - MCLKEnable
           - I2S_MCLK_ENABLE
           - I2S_MCLK_DISABLE
          - AudioFrequency
           - I2S_AUDIO_FREQ_192K
           - I2S_AUDIO_FREQ_96K
           - I2S_AUDIO_FREQ_48K
           - I2S_AUDIO_FREQ_44K
           - I2S_AUDIO_FREQ_32K
           - I2S_AUDIO_FREQ_22K
           - I2S_AUDIO_FREQ_16K
           - I2S_AUDIO_FREQ_11K
           - I2S_AUDIO_FREQ_8K
           - I2S_AUDIO_FREQ_DEFAULT
          - CLKPOL
           - I2S_CLKPOL_LOW
           - I2S_CLKPOL_HIGH
          - ClkSrcFrequency
           - RCC_Clocks.SysclkFreq
           - RCC_Clocks.HclkFreq
           - RCC_Clocks.Pclk1Freq
           - RCC_Clocks.Pclk2Freq
           - RCC_Clocks.AdcPllClkFreq
           - RCC_Clocks.AdcHclkFreq
           - RCC_Clocks.extpllFreq
           - user defined
void I2S_EXT_Init(I2S_EXT_Module* I2Sx_EXT,const I2S_InitType* I2S_EXT_InitStruct)根据 I2S_EXT_InitStruct 中指定的参数初始化 I2Sx_EXT 外设。
源码注释
name    I2S_EXT_Init.
fun     Initializes the I2Sx_EXT peripheral according to the specified parameters in the I2S_EXT_InitStruct.
param   I2Sx_EXT :
          - I2S2_EXT
          - I2S3_EXT
param   I2S_InitStruct:
          - I2sMode
           - I2S_MODE_SlAVE_TX
           - I2S_MODE_SlAVE_RX
           - I2S_MODE_MASTER_TX
           - I2S_MODE_MASTER_RX
          - Standard
           - I2S_STD_PHILLIPS
           - I2S_STD_MSB_ALIGN
           - I2S_STD_LSB_ALIGN
           - I2S_STD_PCM_SHORTFRAME
           - I2S_STD_PCM_LONGFRAME
          - DataFormat
           - I2S_DATA_FMT_16BITS
           - I2S_DATA_FMT_16BITS_EXTENDED
           - I2S_DATA_FMT_24BITS
           - I2S_DATA_FMT_32BITS
          - CLKPOL
           - I2S_CLKPOL_LOW
           - I2S_CLKPOL_HIGH
return  none
void I2S_EXT_Enable(I2S_EXT_Module* I2Sx_EXT, FunctionalState Cmd)使能或禁用指定的 I2S EXT 外设。
源码注释
name    I2S_EXT_Enable.
fun     Enables or disables the specified I2S EXT peripheral.
param   I2Sx_EXT :
          - I2S2_EXT
          - I2S3_EXT
param   Cmd :
          - ENABLE
          - DISABLE
return  none
void I2S_EXT_TransmitData(I2S_EXT_Module* I2Sx, uint16_t Data)通过 I2Sx_EXT 外设发送一个数据。
源码注释
name    I2S_EXT_TransmitData.
fun     Transmits a Data through the I2Sx_EXT peripheral.
param   I2Sx :
                 - I2S2_EXT
                 - I2S3_EXT
param   Data            \* Data to be transmitted *\
return  none
uint16_t I2S_EXT_ReceiveData(const I2S_EXT_Module* I2Sx)返回 I2Sx_EXT 外设最近接收到的数据。
源码注释
name    I2S_EXT_ReceiveData.
fun     Returns the most recent received data by the I2Sx_EXT peripheral.
param   I2Sx :
                 - I2S2_EXT
                 - I2S3_EXT
return  The data in the I2S_DAT register.
void I2S_EXT_EnableDma(I2S_EXT_Module* I2Sx, uint16_t I2S_EXT_DMAReq, FunctionalState Cmd)使能或禁用 I2Sx 的 DMA 接口。
源码注释
name    I2S_EXT_EnableDma.
fun     Enables or disables the I2Sx DMA interface.
param   I2Sx :
                 - I2S2_EXT
                 - I2S3_EXT
param   I2S_EXT_DMAReq :
         - I2S_EXT_DMA_TX
         - I2S_EXT_DMA_RX
param   Cmd :
         - ENABLE
         - DISABLE
return  none
void I2S_EXT_EnableInt(I2S_EXT_Module* I2Sx, uint8_t I2S_EXT_IT, FunctionalState Cmd)使能或禁用指定的 I2S_EXT 中断。
源码注释
name    I2S_EXT_EnableInt.
fun     Enables or disables the specified I2S_EXT interrupts.
param   I2Sx :
                 - I2S2_EXT
                 - I2S3_EXT
param   I2S_EXT_IT :
         - I2S_EXT_INT_TEINTEN
         - I2S_EXT_INT_RNEINTEN
         - I2S_EXT_INT_ERRINTEN
param   Cmd :
         - ENABLE
         - DISABLE
return  none
FlagStatus I2S_EXT_GetStatus(const I2S_EXT_Module* I2Sx, uint16_t I2S_EXT_FLAG)检查指定的 I2S_EXT 标志位是否置位。
源码注释
name    I2S_EXT_GetStatus.
fun     Checks whether the specified I2S_EXT flag is set or not.
param   I2Sx :
                 - I2S2_EXT
                 - I2S3_EXT
param   I2S_EXT_FLAG :
                 - I2S_EXT_BUSY_FLAG
                 - I2S_EXT_OVER_FLAG
                 - I2S_EXT_UNDER_FLAG
                 - I2S_EXT_CHSIDE_FLAG
                 - I2S_EXT_TE_FLAG
                 - I2S_EXT_RNE_FLAG
return  The new state of I2S_EXT_FLAG (SET or RESET).
INTStatus I2S_EXT_GetIntStatus(const I2S_EXT_Module* I2Sx, uint8_t I2S_EXT_IT)检查指定的 I2S_EXT 中断是否发生。
源码注释
name    I2S_EXT_GetIntStatus.
fun     Checks whether the specified I2S_EXT interrupt has occurred or not.
param   I2Sx :
                 - I2S2_EXT
                 - I2S3_EXT
param   I2S_EXT_IT :
         - I2S_EXT_TE_FLAG
         - I2S_EXT_RNE_FLAG
         - I2S_EXT_BUSY_FLAG
         - I2S_EXT_OVER_FLAG
         - I2S_EXT_UNDER_FLAG
         - I2S_EXT_CHSIDE_FLAG
return  The new state of I2S_EXT_IT (SET or RESET).

5.17.3 Demo 示例说明

本节说明 I2S 的 4 个示例，都在单块评估板上用 I2S2 与 I2S3 对测：I2S_DMA 用 DMA 收发，I2S_Fullduplex 用 I2S 与 I2SEXT 组合成全双工，I2S_Interrupt 用 TE、RNE 中断收发，SPI_I2S_Switch 在 I2S 与 SPI 两种模式间切换。I2S2 固定使用 CK:PC7、WS:PC6、SD:PC9，I2S3 使用 CK:PC3、SD:PC1 与 WS:PC2，两两之间需用跳线连接。

5.17.3.1 I2S_DMA DMA 收发

工程目录： projects/n32h49x_EVAL/examples/I2S/I2S_DMA/

使能 GPIO、DMA 与两个 I2S 的时钟→配置从机接收与主机发送的 DMA 通道→配置两个 I2S 的音频参数→使能收发请求、DMA 通道与 I2S→等两条 DMA 完成→比对接收数据并打印结果

项目 源码解读
功能 I2S3 作主机发送、I2S2 作从机接收，经 DMA2_CH2 与 DMA1_CH4 在单板上互传 32 个 16 位数据，收完后比对并打印结果。
源码组成 src/main.c：发送缓冲区 I2S_MASTER_Buffer_Tx、接收缓冲区 I2S_SLAVE_Buffer_Rx、main 与 GPIO_Configuration、DMA_Configuration、I2S_Configuration、Buffercmp；
src/n32h49x_it.c、inc/n32h49x_it.h：中断服务函数；
inc/main.h：SPI2/SPI3、引脚、复用与 DMA 宏；
readme.txt：功能、环境与接线说明；
MDK-ARM/、EWARM/：Keil 与 IAR 工程。
关键配置 I2S 为 I2S_STD_PHILLIPS、I2S_DATA_FMT_16BITS_EXTENDED、I2S_AUDIO_FREQ_48K、I2S_CLKPOL_LOW、I2S_MCLK_DISABLE，I2S3 主发送、I2S2 从接收，时钟源为系统时钟；
DMA 为半字宽度、外设地址不递增、存储器地址递增、普通模式、最高优先级，I2S3 发送用 DMA2_CH2、I2S2 接收用 DMA1_CH4；
引脚 I2S2 CK:PC7、WS:PC6、SD:PC9（AF13），I2S3 CK:PC3、SD:PC1、WS:PC2（AF2、AF1、AF12）；
系统时钟为 HSI+PLL、240 MHz。
程序与数据路径 main 配置 GPIO、DMA 与 I2S 后使能两个 DMA 通道；
I2S_Configuration 内已打开收发 DMA 请求并使能 I2S2、I2S3；
DMA2_CH2 把 I2S_MASTER_Buffer_Tx 写入 SPI3->DAT，数据经 I2S3 发出、由 I2S2 接收后写入 I2S_SLAVE_Buffer_Rx；
main 等两条 DMA 完成标志后调用 Buffercmp 比对并打印结果。
主要 API I2S_InitStruct、I2S_Init、I2S_Enable、SPI_I2S_DeInit、SPI_I2S_EnableDma、DMA_Init、DMA_RequestRemap、DMA_EnableChannel、DMA_GetFlagStatus、RCC_ConfigI2S2Clk、RCC_ConfigI2S3Clk
验证方法 按 readme 用跳线把 I2S2 与 I2S3 的 WS、SCK、SD 对应相连；
下载复位运行后 TransferStatus 为 PASSED，串口打印 Test PASS!! 表示收发数据一致。
使用提示 须用跳线在同一块板上连接 I2S2 与 I2S3；
两个 I2S 都以系统时钟为源，须在初始化前配置 I2S 时钟源。
基于 N32H497ZGL7_STB 评估板；
开发环境为 KEIL MDK-ARM 5.34 或 IAR EWARM 8.50.1。
核心代码解读与移植

示例在单块板上把 I2S3 配成主发送、I2S2 配成从接收，用两条 DMA 通道把发送缓冲区的数据搬到接收缓冲区。

数据路径： I2S_MASTER_Buffer_Tx → DMA2_CH2 → SPI3->DAT → I2S3 移位寄存器 → PC1（SD）、PC3（CK）、PC2（WS）→ I2S2 移位寄存器 → SPI2->DAT → DMA1_CH4 → I2S_SLAVE_Buffer_Rx → Buffercmp

1. 先选时钟源再初始化 I2S。 两个 I2S 都以系统时钟为源，须在 I2S_Init 之前完成时钟源选择。

src/main.csrc/main.c · I2S_Configuration
    /* CLK source must be configured before I2S initialization */
    RCC_ConfigI2S2Clk(RCC_I2S2_CLKSRC_SYSCLK);  /* I2S2(I2S_SLAVE) clk source select */
    RCC_ConfigI2S3Clk(RCC_I2S3_CLKSRC_SYSCLK);  /* I2S3(I2S_MASTER) clk source select */

改用其它时钟源时，ClkSrcFrequency 要写入所选源的实际频率。

2. 配置从机接收的 DMA 通道。 方向为外设到存储器，从 SPI2->DAT 读半字写入接收缓冲区，并映射到 I2S2 的接收请求。

src/main.csrc/main.c · DMA_Configuration
    /* I2S_SLAVE_Rx_DMA_Channel configuration ---------------------------------------------*/
    DMA_DeInit(I2S_SLAVE_Rx_DMA_Channel);
    DMA_StructInit(&DMA_InitStructure);
    DMA_InitStructure.PeriphAddr     = (uint32_t)&I2S_SLAVE->DAT;
    DMA_InitStructure.MemAddr        = (uint32_t)I2S_SLAVE_Buffer_Rx;
    DMA_InitStructure.Direction      = DMA_DIR_PERIPH_SRC;
    DMA_InitStructure.BufSize        = BufferSize;
    DMA_InitStructure.PeriphInc      = DMA_PERIPH_INC_DISABLE;
    DMA_InitStructure.MemoryInc      = DMA_MEM_INC_ENABLE;
    DMA_InitStructure.PeriphDataSize = DMA_PERIPH_DATA_WIDTH_HALFWORD;;
    DMA_InitStructure.MemDataSize    = DMA_MEM_DATA_WIDTH_HALFWORD;
    DMA_InitStructure.CircularMode   = DMA_MODE_NORMAL;
    DMA_InitStructure.Priority       = DMA_PRIORITY_VERY_HIGH;
    DMA_InitStructure.Mem2Mem        = DMA_M2M_DISABLE;
    DMA_Init(I2S_SLAVE_Rx_DMA_Channel, &DMA_InitStructure);
    DMA_RequestRemap(I2S_SLAVE_Rx_DMA_Remap, I2S_SLAVE_Rx_DMA_Channel, ENABLE);

发送与接收用不同通道，通道号、完成标志与重映射都由 inc/main.h 的宏给出。数据宽度为半字，与 16 位扩展格式每帧一次数据寄存器访问相对应。

3. 配置主机发送的 DMA 通道。 复用同一结构体，只把方向改成存储器到外设、地址换成 SPI3->DAT 与发送缓冲区。

src/main.csrc/main.c · DMA_Configuration
    /* I2S_MASTER_Tx_DMA_Channel configuration ---------------------------------------------*/
    DMA_DeInit(I2S_MASTER_Tx_DMA_Channel);
    DMA_InitStructure.PeriphAddr = (uint32_t)&I2S_MASTER->DAT;
    DMA_InitStructure.MemAddr    = (uint32_t)I2S_MASTER_Buffer_Tx;
    DMA_InitStructure.Direction  = DMA_DIR_PERIPH_DST;
    DMA_Init(I2S_MASTER_Tx_DMA_Channel, &DMA_InitStructure);
    DMA_RequestRemap(I2S_MASTER_Tx_DMA_Remap, I2S_MASTER_Tx_DMA_Channel, ENABLE);

4. 初始化并使能两个 I2S。 I2S2 配成从接收、I2S3 配成主发送，随后打开收发 DMA 请求并使能两端。

src/main.csrc/main.c · I2S_Configuration
    /* I2S2 configuration */
    I2S_InitStructure.I2sMode = I2S_MODE_SlAVE_RX;
    I2S_Init(SPI2, &I2S_InitStructure);

    /* I2S3 configuration */
    I2S_InitStructure.I2sMode = I2S_MODE_MASTER_TX;
    I2S_Init(SPI3, &I2S_InitStructure);

    /* Enable I2S_SLAVE Rx request */
    SPI_I2S_EnableDma(I2S_SLAVE, SPI_I2S_DMA_RX, ENABLE);
    /* Enable I2S_MASTER Tx request */
    SPI_I2S_EnableDma(I2S_MASTER, SPI_I2S_DMA_TX, ENABLE);

    /* Enable the I2S2 */
    I2S_Enable(I2S_SLAVE, ENABLE);

    /* Enable the I2S3 */
    I2S_Enable(I2S_MASTER, ENABLE);

DMA 请求要先于 I2S 使能打开，否则首批数据可能来不及搬运。

对应源码： src/main.c、inc/main.h

5.17.3.2 I2S_Fullduplex I2S 与 I2SEXT 全双工

工程目录： projects/n32h49x_EVAL/examples/I2S/I2S_Fullduplex/

配置 GPIO 并释放调试引脚→按全双工组合初始化 I2S2、I2S2_EXT、I2S3、I2S3_EXT→使能扩展外设与两个 I2S→轮询收发主机与从机各 32 个数据→关闭两个 I2S 与扩展外设→分别比对两条链路并打印结果

项目 源码解读
功能 I2S3 主发送配 I2S2 从接收、I2S2_EXT 从发送配 I2S3_EXT 从接收，在同一块板上组成全双工，两端各发 32 个 16 位数据并互相校验。
源码组成 src/main.c：主机与从机的发送缓冲区 Master_Buffer_Tx、Slave_Buffer_Tx，接收缓冲区 Master_Buffer_Rx、Slave_Buffer_Rx，main 与 GPIO_Configuration、I2S_Configuration、Buffercmp；
src/n32h49x_it.c、inc/n32h49x_it.h：中断服务函数；
inc/main.h：SPI2/SPI3、引脚、复用与 AUX_SD 宏；
readme.txt：功能、环境与接线说明；
MDK-ARM/、EWARM/：Keil 与 IAR 工程。
关键配置 I2S 为 I2S_STD_PHILLIPS、I2S_DATA_FMT_16BITS_EXTENDED、I2S_AUDIO_FREQ_48K、I2S_CLKPOL_LOW、I2S_MCLK_DISABLE，时钟源为系统时钟；
I2S3 主发送配 I2S3_EXT 从接收，I2S2 从接收配 I2S2_EXT 从发送；
引脚 I2S2 CK:PC7、WS:PC6、SD:PC9 与 AUX_SD:PC2，I2S3 CK:PC3、SD:PC1、WS:PA4 与 AUX_SD:PB4；
系统时钟为 HSI+PLL、240 MHz。
程序与数据路径 main 配置 GPIO 与 I2S 后进入循环；
每轮先等 I2S3 发送缓冲空并写出主机数据，再等 I2S2_EXT 发送缓冲空并写出从机数据；
随后等 I2S2 接收非空读出从机收到的数据，等 I2S3_EXT 接收非空读出主机收到的数据，收满 32 个退出循环；
关闭 I2S 与扩展外设后，用 Buffercmp 分别比对两条链路并打印结果。
主要 API I2S_InitStruct、I2S_Init、I2S_EXT_Init、I2S_Enable、I2S_EXT_Enable、SPI_I2S_DeInit、SPI_I2S_TransmitData、SPI_I2S_ReceiveData、I2S_EXT_TransmitData、I2S_EXT_ReceiveData、SPI_I2S_GetStatus、I2S_EXT_GetStatus、RCC_ConfigI2S2Clk、RCC_ConfigI2S3Clk
验证方法 用跳线把 I2S2 与 I2S3 的 WS、CK 及两路数据线对应相连；
下载复位运行后 TransferStatus1 与 TransferStatus2 均为 PASSED，串口打印 Test PASS!!。
使用提示 I2S3 的 WS 在 PA4、I2S3_EXT 的 AUX_SD 在 PB4，须连接两路数据线；
PB4 为默认调试引脚，示例把 SWJ 重映射为仅 SWD 后才可作扩展数据线。
基于 N32H497ZGL7_STB 评估板；
开发环境为 KEIL MDK-ARM 5.34 或 IAR EWARM 8.50.1。
核心代码解读与移植

示例把 I2S 与其扩展外设组合成两对收发，用轮询在单板上完成全双工对测。

数据路径： Master_Buffer_Tx → SPI3->DAT → I2S3（主发）→ I2S2（从收）→ SPI2->DAT → Slave_Buffer_Rx；同时 Slave_Buffer_Tx → I2S2_EXT->DAT → I2S2_EXT（从发）→ I2S3_EXT（从收）→ I2S3_EXT->DAT → Master_Buffer_Rx

1. 释放调试引脚并配置引脚复用。 I2S3_EXT 的数据线落在默认调试引脚 PB4，须先把 SWJ 重映射为仅 SWD。

src/main.csrc/main.c · GPIO_Configuration
    /* GPIOB, GPIOA and GPIOC clocks enable */
    RCC_EnableAHB1PeriphClk(RCC_AHB_PERIPHEN_GPIOA | RCC_AHB_PERIPHEN_GPIOB  | RCC_AHB_PERIPHEN_GPIOC, ENABLE);
    /* Enable peripheral clocks ------------------------------------------------*/
    /* AFIO clocks enable */
    RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPHEN_AFIO, ENABLE);

    GPIO_ConfigPinRemap(GPIOB_PORT_SOURCE, GPIO_PIN_SOURCE4,  GPIO_RMP_SWJ_SWD);
src/main.csrc/main.c · GPIO_Configuration
    /* Configure I2S2_EXT pins: AUX_SD:PC2---------------------------------*/
    GPIO_InitStructure.Pin            =  I2S_SLAVE_PIN_AUX_SD;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Alternate = I2S_SLAVE_AF_AUX_SD;
    GPIO_InitPeripheral(I2S_SLAVE_GPIO_AUX_SD, &GPIO_InitStructure);
src/main.csrc/main.c · GPIO_Configuration
    /* Configure I2S3_EXT pins: AUX_SD -------------------------------------------*/
    GPIO_InitStructure.Pin       = GPIO_PIN_4;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Alternate = GPIO_AF15;
    GPIO_InitPeripheral(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

I2S2、I2S3 的 CK、WS、SD 与两路 AUX_SD 都按复用推挽配置，引脚宏在 inc/main.h 中给出。

2. 按全双工组合初始化 I2S 与扩展外设。 同一组音频参数依次写入 I2S2、I2S2_EXT、I2S3、I2S3_EXT，再统一使能。

src/main.csrc/main.c · I2S_Configuration
    /* I2S3 Master Transmitter to I2S2 Slave Receiver communication -----------*/
    /* I2S2 configuration */
    I2S_InitStructure.I2sMode = I2S_MODE_SlAVE_RX;
    I2S_Init(SPI2, &I2S_InitStructure);

    /* I2S2_EXT configuration */
    I2S_InitStructure.I2sMode = I2S_MODE_SlAVE_TX;
    I2S_EXT_Init(I2S2_EXT, &I2S_InitStructure);

    /* I2S3 configuration */
    I2S_InitStructure.I2sMode = I2S_MODE_MASTER_TX;
    I2S_Init(SPI3, &I2S_InitStructure);

    /* I2S3_EXT configuration */
    I2S_InitStructure.I2sMode = I2S_MODE_SlAVE_RX;
    I2S_EXT_Init(I2S3_EXT, &I2S_InitStructure);

    /* Enable the I2S3_EXT */
    I2S_EXT_Enable(I2S3_EXT, ENABLE);
    /* Enable the I2S2_EXT */
    I2S_EXT_Enable(I2S2_EXT, ENABLE);

    /* Enable the I2S3 */
    I2S_Enable(SPI3, ENABLE);
    /* Enable the I2S2 */
    I2S_Enable(SPI2, ENABLE);

3. 每轮先发后收。 主机侧与从机侧各发一个数据，再从两条接收通道各取回一个数据，收发都在主循环里轮询完成。

src/main.csrc/main.c · main
        //master send
        /* Wait the Tx buffer to be empty */
        while (SPI_I2S_GetStatus(SPI3, SPI_I2S_TE_FLAG) == RESET)
        {
        }

        /* Send a data from I2S3 */
        SPI_I2S_TransmitData(SPI3, Master_Buffer_Tx[TxIdx]);

        //slave send
        /* Wait the Tx buffer to be empty */
        while (I2S_EXT_GetStatus(I2S2_EXT, I2S_EXT_TE_FLAG) == RESET)
        {
        }

        /* Send a data from I2S2_EXT */
        I2S_EXT_TransmitData(I2S2_EXT, Slave_Buffer_Tx[TxIdx++]);
src/main.csrc/main.c · main
        //slave recv
        /* Wait the Rx buffer to be full */
        while (SPI_I2S_GetStatus(SPI2, SPI_I2S_RNE_FLAG) == RESET)
        {
        }

        /* Store the I2S2 received data in the relative data table */
        Slave_Buffer_Rx[RxIdx] = SPI_I2S_ReceiveData(SPI2);

        //master recv
        /* Wait the Rx buffer to be full */
        while (I2S_EXT_GetStatus(I2S3_EXT, I2S_EXT_RNE_FLAG) == RESET)
        {
        }

        /* Store the I2S2 received data in the relative data table */
        Master_Buffer_Rx[RxIdx++] = I2S_EXT_ReceiveData(I2S3_EXT);

轮询以发送缓冲空、接收缓冲非空为条件，因此主循环的节奏由两端的数据流共同决定。

4. 关闭外设并比对两条链路。 收发结束后先关闭两个 I2S 与两个扩展外设，再分别比对从机侧与主机侧收到的数据。

src/main.csrc/main.c · main
    /* Disable the I2S3 */
    I2S_Enable(SPI3, DISABLE);
    /* Disable the I2S2 */
    I2S_Enable(SPI2, DISABLE);

    /* Enable the I2S3_EXT */
    I2S_EXT_Enable(I2S3_EXT, DISABLE);
    /* Enable the I2S2_EXT */
    I2S_EXT_Enable(I2S2_EXT, DISABLE);

    TransferStatus1 = Buffercmp((uint16_t*)Slave_Buffer_Rx, Master_Buffer_Tx, BufferSize);

对应源码： src/main.c、inc/main.h

5.17.3.3 I2S_Interrupt 中断收发

工程目录： projects/n32h49x_EVAL/examples/I2S/I2S_Interrupt/

配置 SPI3 与 SPI2 的中断优先级→配置引脚→第一阶段按 16 位、48K 初始化并使能收发中断→中断里逐项收发，收满 32 个后比对→清零缓冲后第二阶段换成 24 位、16K 再传一轮→用掩码比较并打印结果

项目 源码解读
功能 以发送缓冲空中断驱动 I2S3 主发送、接收缓冲非空中断驱动 I2S2 从接收，先在 16 位、48K 下传 32 个数据，再重配为 24 位、16K 传一轮，两次分别比对并打印结果。
源码组成 src/main.c：发送缓冲区 I2S3_Buffer_Tx、接收缓冲区 I2S2_Buffer_Rx、main 与 GPIO_Configuration、NVIC_Configuration、I2S_Configuration_1、I2S_Configuration_2、Buffercmp、Buffercmp24bits；
src/n32h49x_it.c：SPI3_I2S3_IRQHandler 与 SPI2_I2S2_IRQHandler；
inc/main.h：SPI2/SPI3、引脚与复用宏；
inc/n32h49x_it.h：中断函数声明；
readme.txt：功能、环境与现象说明；
MDK-ARM/、EWARM/：Keil 与 IAR 工程。
关键配置 第一阶段为 I2S_DATA_FMT_16BITS_EXTENDED、I2S_AUDIO_FREQ_48K，第二阶段为 I2S_DATA_FMT_24BITS、I2S_AUDIO_FREQ_16K，均为 I2S_STD_PHILLIPS、I2S_CLKPOL_LOW、I2S_MCLK_DISABLE；
NVIC 优先级分组 NVIC_PriorityGroup_0，SPI3_I2S3_IRQn 抢占优先级 1、子优先级 0，SPI2_I2S2_IRQn 抢占优先级 0；
中断源为 SPI_I2S_INT_TE 与 SPI_I2S_INT_RNE；
系统时钟为 HSI+PLL、240 MHz。
程序与数据路径 main 配置 NVIC、GPIO 与第一阶段 I2S 后等待 RxIdx 达到 32；
每次发送中断用 SPI_I2S_TransmitData 写出下一个主机数据，写满 32 个后关闭该中断；
每次接收中断用 SPI_I2S_ReceiveData 存入接收缓冲区；
第一阶段比对后清零缓冲并重配为 24 位、16K 再传一轮，用 Buffercmp24bits 校验。
主要 API I2S_InitStruct、I2S_Init、I2S_Enable、SPI_I2S_DeInit、SPI_I2S_EnableInt、SPI_I2S_GetIntStatus、SPI_I2S_TransmitData、SPI_I2S_ReceiveData、NVIC_PriorityGroupConfig、NVIC_Init、RCC_ConfigI2S2Clk、RCC_ConfigI2S3Clk
验证方法 用跳线连接 I2S2 与 I2S3 的 WS、CK、SD；
下载复位运行后 TransferStatus1 与 TransferStatus2 均为 PASSED，串口打印 Test PASS!!。
使用提示 24 位数据的第二阶段发送与接收各访问两次数据寄存器，比较时允许只匹配高字节；
两个外设共用 SPI 与 I2S 的中断向量，处理函数名须与启动文件一致。
基于 N32H497ZGL7_STB 评估板；
开发环境为 KEIL MDK-ARM 5.34 或 IAR EWARM 8.50.1。
核心代码解读与移植

示例用收发中断各驱动一端，主循环只等计数，并演示 16 位与 24 位两种数据格式下的中断收发。

数据路径： I2S3_Buffer_Tx[TxIdx] → 发送中断 → SPI3_I2S3_IRQHandler 写 SPI3->DAT → I2S3 → I2S2 → 接收中断 → SPI2_I2S2_IRQHandler 读 SPI2->DAT → I2S2_Buffer_Rx[RxIdx] → Buffercmp 或 Buffercmp24bits

1. 配置两个中断向量。 优先级分组取 0，主机侧抢占优先级为 1、从机侧为 0，处理函数名须与启动文件一致。

src/main.csrc/main.c · NVIC_Configuration
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);

    /* SPI3 IRQ Channel configuration */
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel                   = SPI3_I2S3_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority        = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd                = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    /* SPI2 IRQ channel configuration */
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel                   = SPI2_I2S2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

2. 先开中断再使能外设。 收发两个中断都在 I2S 使能之前打开，使能端点后发送缓冲一空就立刻触发第一次发送中断。

src/main.csrc/main.c · I2S_Configuration_1
    /* Enable the I2S3 TxE interrupt */
    SPI_I2S_EnableInt(SPI3, SPI_I2S_INT_TE, ENABLE);

    /* Enable the I2S2 RxNE interrupt */
    SPI_I2S_EnableInt(SPI2, SPI_I2S_INT_RNE, ENABLE);

    /* Enable the I2S2 */
    I2S_Enable(SPI2, ENABLE);

    /* Enable the I2S3 */
    I2S_Enable(SPI3, ENABLE);

3. 发送侧写满后关中断，接收侧逐项存入缓冲。 发送中断在写出第 32 个数据后关闭自身，接收中断每次读走一个数据并让计数加一。

src/n32h49x_it.csrc/n32h49x_it.c · SPI3_I2S3_IRQHandler
void SPI3_I2S3_IRQHandler(void)
{
    /* Check the interrupt source */
    if (SPI_I2S_GetIntStatus(SPI3, SPI_I2S_INT_TE) == SET)
    {
        /* Check the end of buffer transfer */
        if (TxIdx == 32)
        {
            /* Disable the I2S3 TXE interrupt to end the communication */
            SPI_I2S_EnableInt(SPI3, SPI_I2S_INT_TE, DISABLE);
        }
        else
        {
            /* Send a data from I2S3 */
            SPI_I2S_TransmitData(SPI3, I2S3_Buffer_Tx[TxIdx++]);
        }
    }


}
src/n32h49x_it.csrc/n32h49x_it.c · SPI2_I2S2_IRQHandler
void SPI2_I2S2_IRQHandler(void)
{
    /* Check the interrupt source */
    if (SPI_I2S_GetIntStatus(SPI2, SPI_I2S_INT_RNE) == SET)
    {
        /* Store the I2S2 received data in the relative data table */
        I2S2_Buffer_Rx[RxIdx++] = SPI_I2S_ReceiveData(SPI2);
    }
}

发送中断靠计数判断结束，接收中断不做边界判断，靠主循环等待 RxIdx 到 32。

4. 第二阶段换成 24 位并允许掩码比较。 第二阶段改用 24 位、16K，比较时数据不等则再比一次高字节，以容忍低位差异。

src/main.csrc/main.c · I2S_Configuration_2
    I2S_InitStructure.DataFormat     = I2S_DATA_FMT_24BITS;
    I2S_InitStructure.MCLKEnable     = I2S_MCLK_DISABLE;
    I2S_InitStructure.AudioFrequency = I2S_AUDIO_FREQ_16K;
    I2S_InitStructure.CLKPOL         = I2S_CLKPOL_LOW;

    /* I2S Clock source is System clock: Get System Clock frequency */
    RCC_GetClocksFreqValue(&RCC_Clocks);
src/main.csrc/main.c · Buffercmp24bits
    while (BufferLength--)
    {
        if (*pBuffer1 != *pBuffer2)
        {
            if (*pBuffer1 != (*pBuffer2 & 0xFF00))
            {
                return FAILED;
            }
        }

        pBuffer1++;
        pBuffer2++;
    }

24 位数据每帧需访问两次数据寄存器，收发两侧的读写次数要与数据格式匹配才能对齐。

对应源码： src/main.c、src/n32h49x_it.c

5.17.3.4 SPI_I2S_Switch I2S 与 SPI 切换

工程目录： projects/n32h49x_EVAL/examples/I2S/SPI_I2S_Switch/

使能两个外设时钟并配置引脚→第一步 I2S3 主发、I2S2 从收 32 个数据→复位后第二步切到 SPI 主发、从收→清零缓冲后第三步改成 I2S3 从发、I2S2 主收→三步各自比对并打印结果

项目 源码解读
功能 在同一对 SPI2 与 SPI3 上依次用 I2S 主发从收、SPI 单线主发双线从收、I2S 从发主收三种方式各传 32 个 16 位数据，每步比对并打印结果。
源码组成 src/main.c：主机与从机两组发送缓冲区 I2S3_Buffer_Tx、SPI3_Buffer_Tx，接收缓冲区 I2S2_Buffer_Rx、SPI2_Buffer_Rx，main 与 GPIO_Configuration、SPI_Configuration、两套 I2S_Configuration、三个收发函数、Buffercmp；
src/n32h49x_it.c、inc/n32h49x_it.h：中断服务函数；
inc/main.h：SPI2/SPI3、引脚与复用宏；
readme.txt：功能、环境与现象说明；
MDK-ARM/、EWARM/：Keil 与 IAR 工程。
关键配置 I2S 为 I2S_STD_PHILLIPS、I2S_DATA_FMT_16BITS_EXTENDED、I2S_AUDIO_FREQ_48K、I2S_CLKPOL_LOW、I2S_MCLK_DISABLE，第一步 I2S3 主发送配 I2S2 从接收、第三步 I2S3 从发送配 I2S2 主接收；
SPI 为 SPI3 单线主机发送 SPI_DIR_SINGLELINE_TX、SPI2 双线从机只读 SPI_DIR_DOUBLELINE_RONLY、16 位、SPI_CLKPHA_SECOND_EDGE、软件 NSS、SPI_BR_PRESCALER_4、MSB 先行；
引脚 I2S2 CK:PC7、WS:PC6、SD:PC9，I2S3 CK:PC3、SD:PC1、WS:PC2；
系统时钟为 HSI+PLL、240 MHz。
程序与数据路径 main 使能两个外设时钟并配置 GPIO 后依次调用三个收发函数；
I2S3_TransmitData_funtion 让 I2S3 主发送、I2S2 从接收，轮询收发 32 个数据后关闭两端；
SPI_TransmitData_funtion 复位后按 SPI 主从重新初始化，同样轮询收发 32 个数据；
I2S2_TransmitData_funtion 改成 I2S3 从发送、I2S2 主接收再传一轮，三步分别比对打印。
主要 API I2S_InitStruct、I2S_Init、I2S_Enable、SPI_I2S_DeInit、SPI_InitStruct、SPI_Init、SPI_Enable、SPI_I2S_TransmitData、SPI_I2S_ReceiveData、SPI_I2S_GetStatus、RCC_ConfigI2S2Clk、RCC_ConfigI2S3Clk
验证方法 用跳线连接 I2S2 与 I2S3 的 WS、CK、SD；
下载复位运行后 TransferStatus1、TransferStatus2、TransferStatus3 均为 PASSED，串口依次打印 1 Test PASS!!、2 Test PASS!!、3 Test PASS!!。
使用提示 每次切换前都调用 SPI_I2S_DeInit 复位，避免上一种模式的配置残留；
第三步进入前先清零 I2S2_Buffer_Rx，避免第一步的残留数据被当成通过。
基于 N32H497ZGL7_STB 与 N32H492ZGL7_STB 评估板；
开发环境为 KEIL MDK-ARM 5.34 或 IAR EWARM 8.50.1。
核心代码解读与移植

示例在同一个外设上依次用 I2S 与 SPI 两种模式收发，靠复位与重新初始化切换模式。

数据路径： 第一步 I2S3_Buffer_Tx → SPI3->DAT → I2S3（主发）→ I2S2（从收）→ SPI2->DAT → I2S2_Buffer_Rx；第二步 SPI3_Buffer_Tx → SPI3->DAT → SPI3（主发）→ SPI2（从收）→ SPI2->DAT → SPI2_Buffer_Rx；第三步 I2S3_Buffer_Tx → SPI3->DAT → I2S3（从发）→ I2S2（主收）→ SPI2->DAT → I2S2_Buffer_Rx

1. 主程序按三步切换并重置计数与缓冲。 每步之间复位发送与接收计数，第二步与第三步之间还把接收缓冲清零。

src/main.csrc/main.c · main
    /* SPI3 and SPI2 clocks enable */
    RCC_EnableAPB1PeriphClk(RCC_APB1_PERIPHEN_SPI3 | RCC_APB1_PERIPHEN_SPI2, ENABLE);

    log_init();
    log_info("\r\n This is SPI I2S switch demo!!\r\n");
    /* GPIO configuration ------------------------------------------------------*/
    GPIO_Configuration();

    I2S3_TransmitData_funtion();

    /* Reset TxIdx, RxIdx indexes */
    TxIdx = 0;
    RxIdx = 0;

    SPI_TransmitData_funtion();

    /* Reset TxIdx, RxIdx indexes and receive table values */
    for (TxIdx = 0; TxIdx < BufferSize; TxIdx++)
    {
        I2S2_Buffer_Rx[TxIdx] = 0;
    }

    TxIdx = 0;
    RxIdx = 0;

    I2S2_TransmitData_funtion();

2. 第一步以 I2S3 主发、轮询收发。 发送缓冲空就写出下一个数据，接收缓冲非空就取回一个，收满 32 个退出。

src/main.csrc/main.c · I2S3_TransmitData_funtion
    while (RxIdx < BufferSize)
    {
        /* Wait the Tx buffer to be empty */
        while (SPI_I2S_GetStatus(SPI3, SPI_I2S_TE_FLAG) == RESET)
        {
        }

        /* Send a data from I2S3 */
        SPI_I2S_TransmitData(SPI3, I2S3_Buffer_Tx[TxIdx++]);

        /* Wait the Rx buffer to be full */
        while (SPI_I2S_GetStatus(SPI2, SPI_I2S_RNE_FLAG) == RESET)
        {
        }

        /* Store the I2S2 received data in the relative data table */
        I2S2_Buffer_Rx[RxIdx++] = SPI_I2S_ReceiveData(SPI2);
    }

3. 第二步切到 SPI 主从模式。 先复位两个外设，SPI3 配成单线主机发送、SPI2 配成双线从机只读，再使能 SPI。

src/main.csrc/main.c · SPI_Configuration
    SPI_I2S_DeInit(SPI3);
    SPI_I2S_DeInit(SPI2);

    SPI_InitStruct(&SPI_InitStructure);
    SPI_InitStructure.DataDirection = SPI_DIR_SINGLELINE_TX;
    SPI_InitStructure.SpiMode       = SPI_MODE_MASTER;
    SPI_InitStructure.DataLen       = SPI_DATA_SIZE_16BITS;
    SPI_InitStructure.CLKPOL        = SPI_CLKPOL_LOW;
    SPI_InitStructure.CLKPHA        = SPI_CLKPHA_SECOND_EDGE;
    SPI_InitStructure.NSS           = SPI_NSS_SOFT;
    SPI_InitStructure.BaudRatePres  = SPI_BR_PRESCALER_4;
    SPI_InitStructure.FirstBit      = SPI_FB_MSB;
    SPI_InitStructure.CRCPoly       = 7;
    SPI_Init(SPI3, &SPI_InitStructure);

    /* SPI2 configuration ------------------------------------------------------*/
    SPI_InitStructure.DataDirection = SPI_DIR_DOUBLELINE_RONLY;
    SPI_InitStructure.SpiMode       = SPI_MODE_SLAVE;
    SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);

    /* Enable SPI2 */
    SPI_Enable(SPI2, ENABLE);
    /* Enable SPI3 */
    SPI_Enable(SPI3, ENABLE);

4. 第三步改成 I2S3 从发、I2S2 主收并预写首个数据。 从机发送在使能后先写入一个数据，再使能主机接收，避免主机侧空等。

src/main.csrc/main.c · I2S_Configuration_2
    /* I2S3 configuration */
    I2S_InitStructure.I2sMode = I2S_MODE_SlAVE_TX;
    I2S_Init(SPI3, &I2S_InitStructure);

    /* I2S2 configuration */
    I2S_InitStructure.I2sMode = I2S_MODE_MASTER_RX;
    I2S_Init(SPI2, &I2S_InitStructure);



    /* Enable the I2S3 */
    I2S_Enable(SPI3, ENABLE);

切换到 SPI 模式后 SPI_Init 会写回 SPI 配置，从 I2S 模式切回时则要重新配置音频参数，两种模式互不影响。

对应源码： src/main.c、inc/main.h

5.17.4 注意与排障

场景 检查与建议 来源
I2S 线性分频取值受限 时钟发生器的线性分频寄存器禁止把分频系数写入 0 或 1；
数据长度位不允许配置为 11。
配置采样率时让换算出的分频系数落在允许范围内，否则音频时钟不正确。		 用户手册
帧长与通道长度只在 I2S 关闭时可改 通道长度、数据长度、音频标准、I2S 配置与时钟极性只能在 I2S 关闭时配置；
通道长度位仅在数据长度为 16 位时有效，其余数据格式下帧长固定为 32 位。		 用户手册
扩展 I2S（I2SEXT）用法限制 扩展 I2S 只能作从端，且配置位只能取两个从端取值；
扩展外设与对应的 I2S 共用位时钟与声道选择，仅数据线独立。		 用户手册
关闭 I2S 的顺序 发送方向要等发送缓冲空、总线不忙后再清 I2S 使能位；
接收方向要按数据格式与音频标准读到指定个数后再关闭，从接收可在任意时刻关闭，但停机前等总线不忙；
主接收模式下总线忙标志始终为低，不能用作结束判据。		 用户手册
24 位或 32 位数据的读写次数 16 位数据（含 16 位扩展成 32 位帧）每帧读写一次数据寄存器；
24 位与 32 位数据每帧需读写两次数据寄存器，用 DMA 搬运时长度按半字计算。		 用户手册
从端上溢或下溢 从接收未及时读出旧数据又收到新数据会上溢，需按序读数据寄存器与状态寄存器清除；
从发送未及时写入数据会下溢，此时声道状态失效，须关闭 I2S 后从声道重新开始。		 用户手册
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