FIFO在LHE3301中的工作原理

原創云深之無跡 2025-03-19 00:38

Wi?Fi 6怎么玩？瑞薩RA6Wx雙頻SoC開發實戰 測試中斷？接觸漂移？5 道題找到根因

領慧立芯LHE3302：電化學模擬前端（AFE）我前幾天寫了這個，但是不知道開發板什么時候到，就寫寫。

FIFO（First In, First Out）在 LHE3301 芯片中主要用于緩沖 ADC 采樣數據，可以降低?MCU?讀取數據的頻率，提高功耗優化效率。

FIFO 的深度為 256×24bit，即最多存儲 256 組 24-bit 數據。

當數據滿足中斷要求，就會通知MCU：

如果一有數據就中斷，會讓主機很累，那就先存一段多的。這個模型就很簡單。

FIFO?就像一個?隊列（排隊的隊伍），數據先進去的必須先出來，不會被跳過。

寫指針（WR_PTR，FIFO_WR_PTR）???記錄下一個數據應該存在哪里
讀指針（RD_PTR，FIFO_RD_PTR）???記錄下一個要被讀取的數據位置

去銀行取號排隊辦業務：

寫指針就像銀行的叫號機，它負責發號（存數據）。

讀指針就像柜臺工作人員，他們會按順序叫號（取數據）。

如果叫號機快（數據寫入快），但柜臺慢（數據讀取慢），排隊人數會越來越多（FIFO 變滿）。

如果柜臺叫號快，但叫號機發號慢，那么有時候柜臺可能會沒有號碼可叫（FIFO 為空）。

FIFO_WR_PTR（寫指針）自動遞增：每次 ADC 采樣完成后，芯片自動把數據存入 FIFO，并讓寫指針 WR_PTR+1。
如果 FIFO 滿了（256 組數據），寫指針會停止增長，直到 MCU 讀取數據。
?FIFO_RD_PTR（讀指針）自動遞增：每次 MCU 讀取 FIFO 一條數據，芯片自動讓讀指針 RD_PTR+1。

如果 FIFO 為空，讀取無效，讀指針不會增長。

MCU 不用手動修改指針，芯片會自動管理讀寫指針的增長。MCU 只需要讀取 FIFO 計數器，判斷數據量是否足夠。

大致來說就是寫入數據和輸出數據：

(1) 數據寫入 FIFO

ADC 采樣完成后，轉換數據（16-bit）+ 數據標簽（4-bit）+ 狀態標志（4-bit）一起寫入 FIFO。
FIFO 自動管理寫指針（WR_PTR），每寫入一組數據，WR_PTR 自增。
當 FIFO 滿時，新數據不會覆蓋舊數據，需要 MCU 讀取后才能繼續寫入。

(2) 數據讀取 FIFO

MCU 通過 SPI 讀取 FIFO 數據寄存器（FIFO_DATA），每次讀取 3 個字節（24-bit）。
FIFO 讀指針（RD_PTR）記錄當前讀取位置，每讀取一組數據，RD_PTR 自動自增。
讀取完成后，可通過 FLUSH_FIFO 清空 FIFO，防止數據不一致。

根據FIFO設計相關的操作

ADC 采樣數據寫入 FIFO：采樣完成后，數據自動存入 FIFO，FIFO_WR_PTR 自增。

讀取?FIFO_COUNTER，查看 FIFO 中有多少數據：

uint16_t?fifo_count = (FIFO_COUNTER0 <8) | FIFO_COUNTER1;

然后就是讀取了：

uint8_t?data[3];spi_read(FIFO_DATA, data,?3);

接下來就把FIFO里面的數據還原我們感興趣的樣子：

uint32_t?fifo_word = (data[0] <16) | (data[1] <8) | data[2];uint16_t?adc_value = fifo_word &?0xFFFF; ?// 低?16?位為 ADC 數據uint8_t?tag = (fifo_word >>?16) &?0x0F; ? //?4-bit 通道標簽uint8_t?flag = (fifo_word >>?20) &?0x01; ?// ADC 是否飽和

可能讀比寫超前，那就讀取不到啊，都沒數據，所以要判斷。

讀取數據前，檢查?FIFO_COUNTER?確保 FIFO 非空。讀完 FIFO 后，清空緩沖區。

#define?FIFO_MAX_COUNT 256 ?// FIFO 最大存儲 256 組數據void?read_fifo_data()?{? ??uint16_t?fifo_count = (read_register(FIFO_COUNTER0) <8) |?read_register(FIFO_COUNTER1);? ??if?(fifo_count >?0) {? ? ? ??for?(int?i =?0; i < fifo_count; i++) {? ? ? ? ? ??uint8_t?data[3];? ? ? ? ? ??spi_read(FIFO_DATA, data,?3);? ? ? ? ? ??uint32_t?fifo_word = (data[0] <16) | (data[1] <8) | data[2];? ? ? ? ? ??uint16_t?adc_value = fifo_word &?0xFFFF;? ? ? ? ? ??uint8_t?tag = (fifo_word >>?16) &?0x0F;? ? ? ? ? ??uint8_t?flag = (fifo_word >>?20) &?0x01;? ? ? ? ? ??printf("ADC Value: %u, Channel: %d, Saturation: %d\n", adc_value, tag, flag);? ? ? ? }? ? }? ??// 清空 FIFO，避免數據重復? ??write_register(FIFO_CFG, FLUSH_FIFO);}

兩個芯片沒有大區別

隨便一個SPI都可以控制

采用單字節寄存器地址 + 單字節數據的 SPI 結構。

[寫指令 | 地址]?->?[數據]

寫命令，格式：1AAA AAAA 前面的1代表寫入，后面的額7bit是地址，在什么地方寫入。加一個數據

簡單

最高位是0 ，讀取：

LHE3301 采用?24-bit 數據格式?存儲 ADC 采樣數據：

解出來用

uint8_t?cmd =?0x0B;uint8_t?fifo_data[3];spi_read(cmd, fifo_data,?3);uint32_t?adc_value = (fifo_data[0] <16) | (fifo_data[1] <8) | fifo_data[2];

簡單

FIFO 采用?環形結構，寫入數據后?寫指針 (WR_PTR) 自動增加。

登錄閱讀全文



免責聲明：該內容由專欄作者授權發布或作者轉載，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點，本站亦不保證或承諾內容真實性等。若內容或圖片侵犯您的權益，請及時聯系本站刪除。侵權投訴聯系：? nick.zong@aspencore.com！

云深之無跡

進入專欄

評論

云深之無跡

文章：2152篇粉絲：96人

 私信

FIFO在LHE3301中的工作原理

最近文章

熱門文章

推薦

最新資訊