应用笔记|S2-LP的FIFO机制

STM32单片机 2023-05-17 18:12

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关键字：S2-LP，FIFO，大数据透传

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1 引言

2 应用场景

3 实验结果

4 小结

1. 引言

众所周知，S2-LP 拥有两个数据 FIFO，一个用于数据传送，另外一个用于数据接收，它们各自的长度均为 128 字节。针对普通的小数据量而言，128 字节长度的 FIFO 基本上可以满足大部分应用。但是，随着应用越来越复杂以及对数据量的需求越来越大，128 字节就不够用了，此时就需要对 FIFO 进行管控，才能接收或者发送更多的数据。本文将详细介绍 S2-LP 针对大数量场景时的 FIFO 机制。

2. 应用场景

为了更好地阐述 S2-LP 针对大数据量传输时的 FIFO 机制，这里以发送/接收 500 字节的数据内容为例，讲解 S2-LP 如何管控 FIFO 来达到这个目的。对于 TX/RX FIFO 而言，它们均有两个可编程的阀值，S2-LP 就是基于这两个阀值来对 TX/RX 的 FIFO 进行管控，具体如下图 1 所示：

2.1 TX FIFO

由上述的内容可知，当 TX FIFO 中的数据达到对应的阀值时，就会产生相应的中断，从而通知用户做出下一步的动作。对于可编程阀值而言，S2-LP 有专属的寄存器 FIFO_CONFIG1、FIFO_CONFIG0 来配置这两个阀值，如下所示：

1. FIFO_CONFIG1[6:0]-->TX_AFTHR，用于设置 FIFO Almost Full 阀值

2. FIFO_CONFIG0[6:0]-->TX_AETHR，用于设置 FIFO Almost Empty 阀值

由于 S2-LP FIFO 的特性，这两个阀值的配置是不一样的。例如，当用户希望 TX FIFO 达到 80 Bytes 时，产生 FIFO Almost Full 中断，那么 TX_AFTHR = 128 - (80-2)；而当用户希望 TX FIFO 达到 20 Bytes 时，产生 FIFO Almost Empty 中断，那么 TX_AETHR = 20。因此，如果 S2-LP 要发送 500 字节的数据，就需要利用这两个中断，即当 FIFO Almost Full 中断触发时，及时将数据传送出去，而当 FIFO Almost Empty 中断触发时，及时将剩余的数据填充至 TX FIFO。

2.2 RX FIFO

同理，当 RX FIFO 中的数据达到对应的阀值时，也会产生相应的中断，从而用户可以根据中断做出下一步的动作；S2-LP 有专属的寄存器 FIFO_CONFIG3、FIFO_CONFIG2 来配置这两个阀值，如下所示：

1. FIFO_CONFIG3[6:0]-->RX_AFTHR，用于设置 FIFO Almost Full 阀值

2. FIFO_CONFIG2[6:0]-->RX_AETHR，用于设置 FIFO Almost Empty 阀值

但是，相较于 TX FIFO 的阀值设置，RX FIFO 有些许不同，即当用户希望 RX FIFO 达到 80 Bytes 时，产生 FIFO Almost Full 中断，那么 RX_AF_THR = 128 - 80；而当用户希望 RX FIFO 达到 20 Bytes 时，产生 FIFO Almost Empty 中断，那么 RX_AE_THR = 20。因此，如果 S2-LP 要接收 500 字节的数据，就需要利用 FIFO Almost Full 中断，当其触发时，及时将数据从 RX FIFO 取走，从而陆陆续续地将这 500 字节的数据获取到。

3. 实验结果

基于上述的内容，利用 S2-LP FIFO Almost Full 和 FIFO Almost Empty 的机制就可以实现大数据传输的场景，测试结果如下图 2 所示，其中对应的源码文件见下述的附件：

其中测试结果中的 DATA_CORRECT 意思是说，发送的数据与接收的数据是一致的。

4. 小结

本篇章重点描述了 FIFO Almost Full 和 Almost Empty 工作原理及特性，并利用该特性实现了 500 字节的数据透传。同时也给需要使用数据量比较大的应用场景，提供一个很好的参考样例。

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