CMT2300A FIFO与包格式使用详解

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"AN143-CMT2300A FIFO和包格式使用指南_CN_V1.0.pdf" 本文档是CMT2300A的FIFO（First In First Out，先进先出）和包格式的使用指南，旨在帮助用户理解和配置这款收发一体机。CMT2300A支持126.33到1020MHz的频率范围，采用(G)FSK/OOK调制方式，并通过寄存器进行配置，封装形式为QFN16。在开始阅读此文档前，推荐先阅读《AN142-CMT2300A快速上手指南》以了解基础操作。 1. FIFO工作原理 1.1 FIFO相关的寄存器文档详细列出了与FIFO相关的寄存器，这些寄存器用于控制和监视FIFO的状态，与RFPDK（Radio Frequency Packet Development Kit）上的参数相对应，便于用户进行配置。 1.2 FIFO的工作模式 FIFO有两种工作模式，分别是传输模式和接收模式。在接收模式下，FIFO用于存储接收到的数据；在传输模式下，FIFO用于存储待发送的数据。 1.3 FIFO的中断时序文档详细阐述了FIFO中断的发生条件、时序和处理流程，这对于实时性要求高的应用尤其重要。 1.4 FIFO的应用场景文中列举了多个应用场景，如： - 应用场景一：在RX模式下接收数据，FIFO用于暂存接收到的信号。 - 应用场景二：预先填充好数据，然后进入TX模式进行发射。 - 应用场景三：在TX模式下边填充数据边发射，适合动态数据传输。 - 应用场景四：重复发送相同或一组数据包，适用于广播或者周期性数据传输。 - 应用场景五：将一个数据包分多次发送，可能用于长数据包的处理。 2. 包格式介绍 2.1 数据模式配置用户可以设置数据传输的模式，如位宽、数据编码等。 2.2 Preamble配置 Preamble是通信开始的标识，用户可以设定其长度和模式。 2.3 SyncWord配置 SyncWord是同步字，用于在接收端识别数据包的开始。 2.4 数据包总体配置包括数据包的长度、头尾标识符等。 2.5 NodeID配置每个设备有一个唯一的NodeID，用于区分不同的通信节点。 2.6 FEC配置 Forward Error Correction，前向错误校验，提高数据传输的可靠性。 2.7 CRC配置 Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验，用于检测数据传输中的错误。 2.8 编解码配置包括编码和解码方式的选择。 2.9 TX数据包专用配置针对TX数据包的特定设置，如功率控制、编码率等。 2.10 Direct发射模式直接发射模式，无需先填充整个FIFO。 3. GPIO和中断 3.1 GPIO的配置 GPIO（General Purpose Input/Output）可以设置为输入或输出，用于扩展功能。 3.2 中断的配置和映射定义中断触发条件并映射到相应的处理器中断。 3.3 天线TX/RX切换控制控制天线在发送和接收之间的切换逻辑。 4. 附录包含样例代码和文档变更记录，提供实际操作指导和版本更新信息。 5. 联系方式提供制造商的联系方式，以便用户在遇到问题时寻求技术支持。该文档全面覆盖了CMT2300A的FIFO管理和包格式配置，为开发人员提供了详尽的参考信息，帮助他们充分利用设备的功能并优化无线通信系统。

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Rev 1.0 | Page 7/39

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Cmt2300_GoStby();

Cmt2300_ClearInterruptFlags();

/* Must clear FIFO after enable SPI to read or write the FIFO */

Cmt2300_EnableWriteFifo();

Cmt2300_ClearFifo();

// 当合并 FIFO 使用时，发送字节过长时需增加延时

/* The length need be smaller than 32 */

Cmt2300_WriteFifo(g_pTxBuffer, g_nTxLength);

FIFO 读写操作代码示例详见附录 1。

1.3 FIFO 的中断时序

在这里先给出 RX FIFO 和 TX FIFO 工作时的中断时序示意图，用户可以参考一下方便理解。

图: CMT2300ARX FIFO 中断时序示意图

图 2. CMT2300A RX FIFO 中断时序示意图

1.4 FIFO 的应用场景

当 FIFO 配置好之后，就可以开始使用。下面介绍几种经典的应用场景。要完成 TX 和 RX 的整个流程还需

要配置和控制其它东西，这些在后面陆续介绍，在这里我们只会介绍与 FIFO 相关的内容，

1.4.1 应用场景一：在 RX 下接收数据

10 32 54 76 98 1110 1312 1514 1716 1918 2120 2322 2524 2726 2928 3130EMPTY FULL

RX_FIFO_NMTY

RX_FIFO_TH

RX_FIFO_FULL

Sync 10 32 54 76 98 1110 1312 1514 1716 1918 2120 2322 2524 2726 2928 3130RX DATA Noise Noise

SYNC_OK

RX FIFO ARRAY

RX_FIFO_OVF

(FIFO_TH = 16)

RX_FIFO_WBYTE

10 32 54 76 98 1110 1312 1514 1716 1918 2120 2322 2524 2726 2928 3130EMPTY FULL

TX_FIFO_NMTY

TX_FIFO_TH

TX_FIFO_FULL

Sync 10 32 54 76 98 1110 1312 1514 1716 1918 2120 2322 2524 2726 2928 3130TX DATA Prefix 0

FIFO ARRAY

(FIFO_TH = 16)

Pream

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RX FIFO 使用比较直接，每次进入 RX 之前先清零一下，进入 RX 如果有数据接收（成功检测到 Sync Word）

就开始填入，MCU 可以结合中断，实现下面这几种操作，收完之后就可以不用管，下次接收之前发送

FIFO_CLR_RX 清零一下就可以了。

1. 检测 RX_FIFO_FULL 中断，一旦有效表示 FIFO 已经被填满，就可以开始读取，这样适合数据包长度刚好

等于 FIFO 深度，并且用户要在接收完整数据包之后，才读取 FIFO 的情况。

2. 检测 RX_FIFO_TH 中断，一旦有效表示 FIFO 已经被填入预设的数据长度，就可以开始读取，这样适合数

据包长度不等于 FIFO 深度，并且用户要做接收完整数据包之后，才读取 FIFO 的情况。

3. 检测 RX_FIFO_NMTY 中断，一旦有效即立即进行读取，直到该中断无效，又再次等待中断有效时再读取，

这样可以实现边收边读，适合数据包长度大于 FIFO 深度的情况，也适合小于和等于的情况。

4. 检测 RX_FIFO_WBYTE 中断，一旦有效即立即进行读取，这样可以实现写一个 byte，读一个 byte 的有规

律操作，前提是 SPI 速度要比接受数据的速度要快。

另外，可以通过设置 TX_PKT_NUM <7:0>来定义每次发射发送多少个相同的数据包，如果发送的数量多

过 1 个数据包，就需要将 FIFO_AUTO_RES_EN 设置成 1，即让 TX FIFO 在每次发送完一个数据包后，自动

将读指针清零，回到未读状态，这样就可以重复发射同一个包，无需 MCU 再次填写数据。用户可以设置

TX_PKT_GAP <7:0>来定义每个数据包之间的时间间隔，以 symbol 为单位。进入发射之后，发射机就会按照

这些配置发送 N 个数据包，完成后自动退出 TX，回到指定状态。退出后的状态可以通过 TX_EXIT_STATE <1:0>

进行配置。

如果要实现连续不间断的接收，建议使用上面第 4 种操作，这时需要 SPI 的读取速度足够快，至少要比 FIFO

写入一个 byte 的速度快 1.5 倍。例如，如果数据率是 10KHz，接收一个 byte 的时间大概是 800 us，SPI 读取

一个 byte 的速度要快 1.5 倍，耗时最多就是 534us。SPI 读取一个 byte 是 8 个 SCL 时钟周期，但是加上前后

的时间开销，我们可以按照 10 个 SCL 时钟周期算，那么每个周期就是 53.4us，换算过来 SCL 的时钟频率就

是 18.7 kHz 左右，可以粗略认为，SCL 的速率是数据率的 2 倍。

1.4.2 应用场景二：预先填好数据，进入 TX 发射

对很多应用来说，会把要发射的数据包预先填进 TX FIFO 里面，然后再进入 TX 发射。填数据的行为建议

在 STBY 状态下执行。这种场景比较适合数据包长度小于或等于 FIFO 深度，且应用时间不需要很紧凑。用户

在进行预配置后，就可以直接写入数据，可以通过探测 TX_FIFO_NMTY，TX_FIFO_TH 或者 TX_FIFO_FULL

中断来判断数据是否已经完整写入。在调试阶段，用户在填完数据后，可以按照下面的方法，回读填进去的数

据，来确认数据是否填写正确：

1. 将 FIFO_TX_RD_EN 设置成 1，进入 TX FIFO 的回读模式。

2. 将 SPI_FIFO_RD_WR_SEL 设置成 0，进入 SPI 读 FIFO 模式。

3. 读取数据，比较确认正确性。

4. 将 FIFO_TX_RD_EN 设置成 0，退出 TX FIFO 回读模式。

5. 将 SPI_FIFO_RD_WR_SEL 设置成 1，进入 SPI 写 FIFO 模式。

6. 将 FIFO_CLR_TX 设置为 1，清零 FIFO。

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