[发明专利]音频输入输出系统及方法

权利要求书

1.一种音频输入输出系统，包括存储器单元，音频编解码单元和处理器单元，其特征在于：所述存储器单元包括第一缓冲区，第二缓冲区和第三缓冲区；所述第一缓冲区为循环缓冲区，通过第一DMA通道与I2S总线连接，第一缓冲区与第二缓冲区通过第二DMA通道连接，第二缓冲区与第三缓冲区通过音频编解码器连接，第三缓冲区连接处理器单元；

对应于第一DMA通道和第二DMA通道设置有多通道DMA控制器，所述多通道DMA控制器包括配置部件以配置多种数量的DMA通道以及各DMA通道的传输参数，根据多通道DMA控制器的通知通过前述第一DMA通道启动第二DMA通道，触发第二DMA通道将第一缓冲区中的音频数据搬运到第二缓冲区，所述音频数据搬运完成后由第二DMA通道触发中断处置以通知处理器单元中的上层程序。

2.根据权利要求1所述的音频输入输出系统，其特征在于：通过第一DMA通道在I2S总线和第一缓冲区之间搬运音频数据时，对于每路音频数据，在第一DMA通道搬运完成后触发启动第二DMA通道。

3.根据权利要求1或2所述的音频输入输出系统，其特征在于：录音时，通过第一缓冲区存放多路音频输入时的混合音频数据，通过第二缓冲区存放经过搬运后、按通道分离的音频数据，所述第二缓冲区的音频数据经音频编解码器编码后存放在第三缓冲区中以供处理器单元中的上层程序使用。

4.根据权利要求3所述的音频输入输出系统，其特征在于：回放时，从处理器单元中的上层程序中获取需要回放的音频数据存放到第三缓冲区，该音频数据经音频编解码器解码后存放在第二缓冲区；第二缓冲区存放的音频数据经过搬运后存放到第一缓冲区作为待回放的音频数据。

5.根据权利要求1所述的音频输入输出系统，其特征在于：所述多通道DMA控制器还包括请求接口、仲裁部件、一个DMA传输引擎和总线控制器；

所述请求接口用于接收DMA请求，并作为待仲裁请求发送至仲裁部件；

所述仲裁部件，用于根据预设的仲裁策略，对前述待仲裁请求进行仲裁，并根据仲裁结果更新通道参数，以及调度DMA通道上的传输任务分配给DMA传输引擎；

所有DMA通道共用一个DMA传输引擎，DMA传输引擎将传输任务转化为传输指令发送给总线控制器；

所述总线控制器将传输任务转化为总线上的数据进行传输。

6.根据权利要求5所述的音频输入输出系统，其特征在于：所述仲裁部件的最小传输单元可进行配置，所述最小传输单元由若干个字节组成，对每个DMA通道的传输任务设定其对应的最小传输单元。

7.根据权利要求6所述的音频输入输出系统，其特征在于：设定最小传输单元时，所述最小传输单元传输过程不能被打断，其传输时间等于仲裁的时间，所述仲裁部件在每传输完一个DMA通道最小传输单元的数据后进行仲裁。

8.根据权利要求7所述的音频输入输出系统，其特征在于：仲裁部件进行仲裁时，优先级高的传输任务先获得DMA传输引擎的使用权；同等优先级的传输任务，仲裁部件基于轮询调度算法根据通道的仲裁顺序决定DMA传输引擎的使用权。

9.根据权利要求8所述的音频输入输出系统，其特征在于：所述通道的仲裁顺序能够进行配置，和/或优先级数量能够进行配置，和/或优先级的判别顺序能够进行配置。

10.根据权利要求1所述的音频输入输出系统，其特征在于：关联第一DMA通道和第二DMA通道，在检测到第一DMA通道搬运数据到第一缓冲区时，触发启动第二DMA通道将第一缓冲区的数据搬运到第二缓冲区；以及监测DMA传输过程，采集到DMA传输中断事件时，触发启动第一DMA通道的DMA传输。