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	 > 模擬技術(shù) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > SPI4.2總線應(yīng)用和調(diào)試
          
    
          

          

          


	
	
	

          
	
          
		
          
			
          SPI4.2總線應(yīng)用和調(diào)試
          
						
          
				作者：
				時(shí)間：2013-12-04
				來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
				
				
				
				
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			px; MARGIN: 20px 0px 0px; PADDING-LEFT: 0px; PADDING-RIGHT: 0px; FONT: 14px/25px 宋體, arial; WHITE-SPACE: normal; ORPHANS: 2; LETTER-SPACING: normal; COLOR: rgb(0,0,0); WORD-SPACING: 0px; PADDING-TOP: 0px; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">　　除了數(shù)據(jù)包中最后一段不滿16字節(jié)的數(shù)據(jù)(EOP)之外，SPI4.2總線的數(shù)據(jù)實(shí)行突發(fā)傳輸，以16字節(jié)為單位(稱為一個(gè)數(shù)據(jù)塊)，每次傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)塊。因?yàn)閿?shù)據(jù)寬度是16位，所以一次突發(fā)傳輸至少需要4個(gè)時(shí)鐘周期。數(shù)據(jù)的高地址位字節(jié)先發(fā)送(MSB)，低地址位字節(jié)后發(fā)送，數(shù)據(jù)塊傳輸過程中不會(huì)被中斷。每次突發(fā)傳輸?shù)拈g隔期間傳送控制包或者訓(xùn)練序列。圖2中，TDAT表示數(shù)據(jù)塊，TCTRL表示控制塊?？刂瓢L(zhǎng)度為16位，包含了前次傳輸和下次傳輸?shù)臓顟B(tài)信息：包開始標(biāo)志、包結(jié)束標(biāo)志、邏輯端口地址和DIP4交織校驗(yàn)碼等。數(shù)據(jù)鏈路遵循有限狀態(tài)機(jī)進(jìn)行工作，狀態(tài)包括5種：控制包傳輸、數(shù)據(jù)包傳輸、空閑包傳輸、訓(xùn)練序列傳輸以及訓(xùn)練序列控制[1]。
          　　因?yàn)闋顟B(tài)鏈路的寬度是2位，所以每次突發(fā)傳輸至少傳輸16位數(shù)據(jù)(4個(gè)時(shí)鐘周期)。反映FIFO隊(duì)列的狀態(tài)信息有3種：飽(SaTIsfied)、餓(Hungry)、極餓(Starving)，分別對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)字10、01和00。11表示鏈路處于失步狀態(tài)，正在同步過程中。當(dāng)狀態(tài)是“飽”時(shí)，說明隊(duì)列幾乎滿了，只接收當(dāng)前正在傳送的數(shù)據(jù)包，其他數(shù)據(jù)包只有等狀態(tài)更新后才能接收。當(dāng)狀態(tài)是“餓”時(shí)，可以接收最大MaxBurst2個(gè)數(shù)據(jù)塊。當(dāng)狀態(tài)是“極餓”時(shí)，說明隊(duì)列幾乎空了，可以接收最大MaxBurst1個(gè)數(shù)據(jù)塊。MaxBurst1和MaxBurst2是SPI4.2總線初始化時(shí)設(shè)定的參數(shù)，MaxBurst1不得小于MaxBurst2。
          2 SPI4.2總線的初始化和同步
          　　SPI4.2總線初始化時(shí)必須設(shè)定一些基本參數(shù)，如表1所列。
          　　SPI4.2總線協(xié)議定義了一個(gè)叫“日歷”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)CALENDAR[i](i=1，…，CALENDAR_LEN)。CALENDAR_LEN(日歷長(zhǎng)度)參數(shù)規(guī)定了邏輯端口(或稱為虛擬通道)的數(shù)目，該數(shù)值不能小于實(shí)際的邏輯端口數(shù)目。例如，如果SPI4.2總線用于10 Gb/s以太網(wǎng)口，那么日歷長(zhǎng)度是1(即CALENDAR_LEN = 1);如果SPI4.2總線用于10個(gè)1 Gb/s以太網(wǎng)口，那么日歷長(zhǎng)度是10(CALENDAR_LEN = 10)，CALENDAR[i] = 1，2，…，10，代表了10個(gè)以太網(wǎng)端口。CALENDAR[i]中承載的數(shù)據(jù)被周而復(fù)始地依次傳輸，重復(fù)次數(shù)是CALENDAR_M次。圖3為日歷長(zhǎng)度和重復(fù)次數(shù)都是4的數(shù)據(jù)傳輸示意圖。SPI4.2總線被初始化時(shí)，必須確保接口兩端的CALENDAR_LEN和CALENDAR_M分別相等。從這個(gè)角度看，SPI4.2是一種時(shí)分復(fù)用的總線：總帶寬是固定的，“日歷”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)決定了帶寬和邏輯端口的分配。
          　　當(dāng)SPI4.2正常工作時(shí)，數(shù)據(jù)和狀態(tài)鏈路會(huì)不定期地發(fā)送訓(xùn)練序列。在數(shù)據(jù)鏈路，訓(xùn)練序列至少應(yīng)該在DATA_MAX_T個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)發(fā)送一次。在狀態(tài)鏈路，訓(xùn)練序列至少應(yīng)該在FIFO_MAX_T個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)發(fā)送一次。設(shè)置DATA_MAX_T或FIFO_MAX_T為0將取消各自鏈路的訓(xùn)練序列，一般情況下不推薦這種設(shè)置。
          　　圖4以XLR732為參照描述了SPI4.2總線的收發(fā)同步過程。啟動(dòng)之后，在發(fā)送方向，發(fā)送模塊(TX)通過數(shù)據(jù)鏈路發(fā)送連續(xù)的訓(xùn)練序列，對(duì)端的接收模塊成功收到訓(xùn)練序列后，會(huì)設(shè)置本端的接收同步標(biāo)志;然后通過狀態(tài)鏈路發(fā)送訓(xùn)練序列給對(duì)端，一旦發(fā)送模塊成功接收到訓(xùn)練序列后，就設(shè)置本端的發(fā)送同步標(biāo)志。
          　　在接收方，接收模塊(RX)在數(shù)據(jù)鏈路成功接收到對(duì)端發(fā)送的訓(xùn)練序列后，會(huì)設(shè)置本端的接收同步標(biāo)志;然后通過狀態(tài)鏈路發(fā)送訓(xùn)練序列，一旦發(fā)送模塊成功接收到訓(xùn)練序列后，就設(shè)置本端的發(fā)送同步標(biāo)志。在同步過程中，訓(xùn)練序列由指定的連續(xù)的DIP4碼字組成。發(fā)送模塊必須連續(xù)發(fā)送訓(xùn)練序列，直到本端的狀態(tài)鏈路收到有效信息。同時(shí)，接收模塊忽視所有接收到的數(shù)據(jù)，直到觀察到訓(xùn)練序列，獲得數(shù)據(jù)同步。一旦數(shù)據(jù)鏈路同步之后， FIFO隊(duì)列狀態(tài)信息就開始傳送。
          　　如果發(fā)送方接收到有效的狀態(tài)信息，它就可以開始進(jìn)行數(shù)據(jù)突發(fā)傳輸。如果在工作過程中，由于某些原因(例如一端器件掉電或重啟)導(dǎo)致總線失步，那么為了再次獲得同步，雙方需要按照上述過程發(fā)送連續(xù)的訓(xùn)練序列，直到建立同步為止。
          　　表1 SPI4.2初始化基本參數(shù)
          　　
          SPI4.2初始化基本參數(shù)
          
				
          
					
					
		  			
		  			
					
				
          
			
          
                
			
							
          
                
			            
                            
              
            
          
		
		
          
		
          
		
          
		
          
			
			
          
		
          
		
		
          
		
          
			
			
		
          
        
		
          
			
          關(guān)鍵詞：
            			            SPI4.2
                        總線應(yīng)用
                        調(diào)試
                        
            
          
            
			
          
		
          	
		

	

          
	
	
          
		
          
			
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