SPI4.2总线应用和调试

　　因为状态链路的宽度是2位，所以每次突发传输至少传输16位数据(4个时钟周期)。反映FIFO队列的状态信息有3种：饱(SaTIsfied)、饿(Hungry)、极饿(Starving)，分别对应二进制数字10、01和00。11表示链路处于失步状态，正在同步过程中。当状态是“饱”时，说明队列几乎满了，只接收当前正在传送的数据包，其他数据包只有等状态更新后才能接收。当状态是“饿”时，可以接收最大MaxBurst2个数据块。当状态是“极饿”时，说明队列几乎空了，可以接收最大MaxBurst1个数据块。MaxBurst1和MaxBurst2是SPI4.2总线初始化时设定的参数，MaxBurst1不得小于MaxBurst2。

2 SPI4.2总线的初始化和同步

　　SPI4.2总线初始化时必须设定一些基本参数，如表1所列。

　　SPI4.2总线协议定义了一个叫“日历”的数据结构CALENDAR[i](i=1，…，CALENDAR_LEN)。CALENDAR_LEN(日历长度)参数规定了逻辑端口(或称为虚拟通道)的数目，该数值不能小于实际的逻辑端口数目。例如，如果SPI4.2总线用于10 Gb/s以太网口，那么日历长度是1(即CALENDAR_LEN = 1);如果SPI4.2总线用于10个1 Gb/s以太网口，那么日历长度是10(CALENDAR_LEN = 10)，CALENDAR[i] = 1，2，…，10，代表了10个以太网端口。CALENDAR[i]中承载的数据被周而复始地依次传输，重复次数是CALENDAR_M次。图3为日历长度和重复次数都是4的数据传输示意图。SPI4.2总线被初始化时，必须确保接口两端的CALENDAR_LEN和CALENDAR_M分别相等。从这个角度看，SPI4.2是一种时分复用的总线：总带宽是固定的，“日历”数据结构决定了带宽和逻辑端口的分配。

　　当SPI4.2正常工作时，数据和状态链路会不定期地发送训练序列。在数据链路，训练序列至少应该在DATA_MAX_T个时钟周期内发送一次。在状态链路，训练序列至少应该在FIFO_MAX_T个时钟周期内发送一次。设置DATA_MAX_T或FIFO_MAX_T为0将取消各自链路的训练序列，一般情况下不推荐这种设置。

　　图4以XLR732为参照描述了SPI4.2总线的收发同步过程。启动之后，在发送方向，发送模块(TX)通过数据链路发送连续的训练序列，对端的接收模块成功收到训练序列后，会设置本端的接收同步标志;然后通过状态链路发送训练序列给对端，一旦发送模块成功接收到训练序列后，就设置本端的发送同步标志。

　　在接收方，接收模块(RX)在数据链路成功接收到对端发送的训练序列后，会设置本端的接收同步标志;然后通过状态链路发送训练序列，一旦发送模块成功接收到训练序列后，就设置本端的发送同步标志。在同步过程中，训练序列由指定的连续的DIP4码字组成。发送模块必须连续发送训练序列，直到本端的状态链路收到有效信息。同时，接收模块忽视所有接收到的数据，直到观察到训练序列，获得数据同步。一旦数据链路同步之后， FIFO队列状态信息就开始传送。

　　如果发送方接收到有效的状态信息，它就可以开始进行数据突发传输。如果在工作过程中，由于某些原因(例如一端器件掉电或重启)导致总线失步，那么为了再次获得同步，双方需要按照上述过程发送连续的训练序列，直到建立同步为止。

　　表1 SPI4.2初始化基本参数