本发明属于音频系统领域，涉及一种用于i2s音频总线的时钟生成方法及系统，特别是一种用于i2s音频总线的无需晶振的时钟生成方法、电路及车载音频系统。
背景技术：
1、由于音频总线抗干扰能力强，越来越多的应用在车载娱乐系统或者提示音系统中，在数据发送端以i2s总线格式发出，在接收端通过dac芯片或芯片上的dac功能模块还原。大多数dac转换芯片，都需要一个是采样频率倍频的主时钟信号，供给一种采用“δ～σ”形式的调制器和数字滤波器用于产生音频的模拟信号。
2、由于当前主流的双声道音频格式，一般的，提供带音频总线外设的控制器，往往只在片上外设(peripheral)上提供数据端口(din，dout)dbclk和lrck信号端口，而不提供高频率的mclk。另一方面，dac或集成i2s总线接收端的芯片级方案商提供的推荐参考方案和主流的产品设计，都是采用一个12.288mhz(或其倍频24.576mhz等)的有源晶振，以匹配不同采样率的音频信息。
3、也有一些数字音频方案的芯片，如codec芯片、音频dsp芯片，这些芯片有专门的mclk引脚提供相应的时钟信息，然而这些芯片的方案要求主芯片上外接一个12.288mhz(或其倍频24.576mhz等)的晶振，具体可能是有源晶振，也可能是无源晶振，或者其他振荡器元器件。
4、正是基于上述现状，大多数采用i2s方案的设计和应用，都是采用了这样一个特殊频率的振荡器电路来为从芯片提供mclk信号。一方面涉及硬件成本，另一方面信号的频率越高，对电路、特别是pcb的设计要求就越高，增加了硬件电路设计的复杂性。
技术实现思路
1、针对上述问题，本发明提供一种用于i2s音频总线的时钟生成方法、电路及车载音频系统，其无需外部特殊频率晶振，简化了硬件电路的设计，降低了器件成本。
2、本发明采用如下技术方案：
3、一种用于车载音频系统的i2s音频总线的时钟生成方法，包括如下步骤：
4、主控制器读取所述i2s音频总线传输的音频文件；
5、所述主控制器读取所述音频文件的采样率、数据位长度及通道数，并根据所述数据位长度和通道数计算得到每帧数据量，根据从控制器对主时钟信号的倍数要求生成一主时钟信号，所述主时钟信号的频率为fs×x，其中fs为采样率，x为选取的倍数，x为每帧数据量的两倍以上的整数倍，根据下式(1)计算所述每帧数据量：data＝l×2(1)，l为数据位长度；
6、所述从控制器接收所述主时钟信号，并将主时钟信号作为时钟源，实现音频数模转换的δ～σ形式的调制和滤波。
7、在一些实施例中，数模转换后的信号为双通道模拟信号。
8、在一些实施例中，所述主控制器为具有mclk输出端口的主芯片，所述从控制器为具有mclk输入端口的从芯片，所述mclk输出端口和所述mclk输入端口电性连接以将所述主芯片生成的所述主时钟信号输出至所述从芯片。
9、一种车载音频dac系统的电路，用于i2s音频总线传输的音频文件转为馈给功放的主信号，所述电路包括时钟生成系统，所述时钟生成系统包括具有mclk输出端口的主芯片和具有mclk输入端口的从芯片，所述mclk输出端口和mclk输入端口电性连接，
10、所述主芯片，用于读取由i2s音频总线传输的音频文件，读取所述音频文件的采样率、数据位长度及通道数，并根据所述数据位长度和通道数计算得到每帧数据量，根据所述从芯片对主时钟信号的倍数要求生成一主时钟信号并自所述mclk输出端口输出，所述主时钟信号的频率为fs×x，其中fs为采样率，x为选取的倍数，x为每帧数据量的两倍以上的整数倍，根据下式(1)计算所述每帧数据量：data＝l×2(1)，l为数据位长度；
11、所述从芯片，用于通过所述mclk输入端口接收所述主时钟信号，并将主时钟信号作为时钟源，用于音频数模转换的δ～σ形式的调制和滤波。
12、在一些实施例中，数模转换后的信号为双通道模拟信号。
13、在一些实施例中，所述主芯片还具有用于向所述从芯片输出串行数据位的dbclk端口、用于向所述从芯片输出左右声道时钟信号的lrclk端口、及用于向所述从芯片输出数据的dout端口，所述从芯片还具有用于输入串行数据位的dbclk端口、用于输入左右声道时钟信号的lrclk端口、及用于输入数据的din端口，所述主芯片的dbclk端口与所述从芯片的dbclk端口直接连接或通过电阻连接，所述主芯片的lrclk端口与所述从芯片的lrclk端口直接连接或通过电阻连接，所述主芯片的dout端口与所述从芯片的din端口直接连接或通过电阻连接。
14、在一些实施例中，所述mclk输出端口和mclk输入端口直接连接或二者之间串联有电阻；和/或，所述从芯片还具有用于向所述主芯片输出数据的dout端口，所述主芯片还具有用于输入数据的din端口，所述从芯片的dout端口与所述主芯片的din端口直接连接或通过电阻连接。
15、一种车载音频系统，包括所述的电路。
16、在一些实施例中，所述电路通过i2s音频总线和一mcu芯片电性连接，所述mcu芯片通过车载总线和车辆接口电性连接以获取音频文件。
17、在一些实施例中，所述电路的和功放的输入端电性连接。
18、根据本发明的又一个方面，提供一种用于i2s音频总线的时钟生成方法，包括如下步骤：
19、主控制器读取所述i2s音频总线传输的音频文件；
20、所述主控制器读取所述音频文件的采样率、数据位长度及通道数，并根据所述数据位长度和通道数计算得到每帧数据量，根据从控制器对主时钟信号的倍数要求生成一主时钟信号，所述主时钟信号的频率为fs×x，其中fs为采样率，x为选取的倍数；
21、所述从控制器接收所述主时钟信号，并将主时钟信号作为时钟源，实现音频数模转换的调制滤波。
22、在一优选的实施例中，x为每帧数据量的两倍以上的整数倍。
23、在一优选的实施例中，根据下式(1)计算所述每帧数据量：
24、data ＝ l × 2 (1)
25、其中，l为数据位长度。
26、在一优选的实施例中，数模转换后的信号为双通道模拟信号。
27、在一优选的实施例中，所述主控制器为具有mclk输出端口的主芯片，所述从控制器为具有mclk输入端口的从芯片，所述mclk输出端口和所述mclk输入端口电性连接以将所述主芯片生成的所述主时钟信号输出至所述从芯片。
28、根据本发明的另一个方面，提供一种用于i2s音频总线的时钟生成系统，包括具有mclk输出端口的主芯片和具有mclk输入端口的从芯片，所述mclk输出端口和mclk输入端口电性连接，
29、所述主芯片，用于读取由i2s音频总线传输的音频文件，读取所述音频文件的采样率、数据位长度及通道数，并根据所述数据位长度和通道数计算得到每帧数据量，根据所述从芯片对主时钟信号的倍数要求生成一主时钟信号并自所述mclk输出端口输出，所述主时钟信号的频率为fs×x，其中fs为采样率，x为选取的倍数；
30、所述从芯片，用于通过所述mclk输入端口接收所述主时钟信号，并将主时钟信号作为时钟源，实现音频数模转换的调制滤波。
31、在一优选的实施例中，x为每帧数据量的两倍以上的整数倍，根据下式(1)计算所述每帧数据量：
32、data ＝ l × 2 (1)
33、其中，l为数据位长度。
34、在一优选的实施例中，数模转换后的信号为双通道模拟信号。
35、在一优选的实施例中，所述主芯片还具有用于向所述从芯片输出串行数据位的dbclk端口、用于向所述从芯片输出左右声道时钟信号的lrclk端口、及用于向所述从芯片输出数据的dout端口，所述从芯片还具有用于输入串行数据位的dbclk端口、用于输入左右声道时钟信号的lrclk端口、及用于输入数据的din端口，所述主芯片的dbclk端口与所述从芯片的dbclk端口直接连接或通过电阻连接，所述主芯片的lrclk端口与所述从芯片的lrclk端口直接连接或通过电阻连接，所述主芯片的dout端口与所述从芯片的din端口直接连接或通过电阻连接。
36、在一优选的实施例中，所述mclk输出端口和mclk输入端口直接连接或二者之间串联有电阻；和/或，所述从芯片还具有用于向所述主芯片输出数据的dout端口，所述主芯片还具有用于输入数据的din端口，所述从芯片的dout端口与所述主芯片的din端口直接连接或通过电阻连接。
37、本发明采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：
38、本发明的时钟生成方法，通过对i2s音频总线传输的音频文件进行解析，获得音频文件的采样率、数据位长度及通道数，根据从控制器对用于dac主时钟的倍数要求，输出支持从控制器dac转换的主时钟信号给从控制器，从而实现在i2sdac电路中无需外部特殊频率晶振，简化了硬件电路的设计，降低了器件成本。
1.一种用于车载音频系统的i2s音频总线的时钟生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的时钟生成方法，其特征在于，数模转换后的信号为双通道模拟信号。
3.根据权利要求1所述的时钟生成方法，其特征在于，所述主控制器为具有mclk输出端口的主芯片，所述从控制器为具有mclk输入端口的从芯片，所述mclk输出端口和所述mclk输入端口电性连接以将所述主芯片生成的所述主时钟信号输出至所述从芯片。
4.一种车载音频dac系统的电路，用于i2s音频总线传输的音频文件转为馈给功放的主信号，其特征在于，所述电路包括时钟生成系统，所述时钟生成系统包括具有mclk输出端口的主芯片和具有mclk输入端口的从芯片，所述mclk输出端口和mclk输入端口电性连接，
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，数模转换后的信号为双通道模拟信号。
6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述主芯片还具有用于向所述从芯片输出串行数据位的dbclk端口、用于向所述从芯片输出左右声道时钟信号的lrclk端口、及用于向所述从芯片输出数据的dout端口，所述从芯片还具有用于输入串行数据位的dbclk端口、用于输入左右声道时钟信号的lrclk端口、及用于输入数据的din端口，所述主芯片的dbclk端口与所述从芯片的dbclk端口直接连接或通过电阻连接，所述主芯片的lrclk端口与所述从芯片的lrclk端口直接连接或通过电阻连接，所述主芯片的dout端口与所述从芯片的din端口直接连接或通过电阻连接。
7.根据权利要求4或6所述的电路，其特征在于，所述mclk输出端口和mclk输入端口直接连接或二者之间串联有电阻；和/或，所述从芯片还具有用于向所述主芯片输出数据的dout端口，所述主芯片还具有用于输入数据的din端口，所述从芯片的dout端口与所述主芯片的din端口直接连接或通过电阻连接。
8.一种车载音频系统，其特征在于，包括如权利要求4至7任一项所述的电路。
9.根据权利要求8所述的车载音频系统，其特征在于，所述电路通过i2s音频总线和一mcu芯片电性连接，所述mcu芯片通过车载总线和车辆接口电性连接以获取音频文件。
10.根据权利要求9所述的车载音频系统，其特征在于，所述电路的和功放的输入端电性连接。
