MAX3420E外設(shè)控制器的中斷系統(tǒng),MAX3420E,外設(shè)控制器,中斷系統(tǒng),USB信令

1、    MAX3420E外設(shè)控制器的中斷系統(tǒng),MAX3420E,外設(shè)控制器,中斷系統(tǒng),USB信令MAX3420E可與任何SPI主控制器相連，以構(gòu)成全速USB外設(shè)器件。盡管一般都由MAX3420來(lái)管理底層USB信令，但是需要處理USB事件時(shí)，SPI主控制器必須參與處理，當(dāng)MAX3420的INT引腳指示有中斷發(fā)生時(shí)，SPI主控制器將讀取14個(gè)中斷請(qǐng)求位，以確定需要服務(wù)的中斷，一般情況下，主要由這些中斷請(qǐng)求（IRQ）位確定MAX3420E的工作過(guò)程，在選擇器件時(shí)，SPI主控制器可以是微控制器、DSP、ASIC或具備SPI端口的其他器件，并應(yīng)能提供SCLK信號(hào)。

2、MAX3420EMAX3420E可與任何SPI主控制器相連，以構(gòu)成全速USB外設(shè)器件。盡管一般都由MAX3420來(lái)管理底層USB信令，但是需要處理USB事件時(shí)，SPI主控制器必須參與處理，當(dāng)MAX3420的INT引腳指示有中斷發(fā)生時(shí)，SPI主控制器將讀取14個(gè)中斷請(qǐng)求位，以確定需要服務(wù)的中斷，一般情況下，主要由這些中斷請(qǐng)求（IRQ）位確定MAX3420E的工作過(guò)程，在選擇器件時(shí)，SPI主控制器可以是微控制器、DSP、ASIC或具備SPI端口的其他器件，并應(yīng)能提供SCLK信號(hào)。MAX3420E的中斷邏輯 IRQ位圖1所示為MAX3420E中斷邏輯。陰影部分是可通過(guò)SPI訪問(wèn)的寄存器位，圖中有一個(gè)

3、IRQ位，實(shí)際上，每一個(gè)中斷都有一個(gè)用于鎖存服務(wù)請(qǐng)求的觸發(fā)器。觸發(fā)器的輸出即為IRQ，它出現(xiàn)在MAX3420E寄存器中，IRQ位提供兩種功能：一是讀取一個(gè)IRQ位，然后返回IRQ觸發(fā)器的狀態(tài)；二是寫(xiě)入一個(gè)“1”至IRQ位，以清除IRQ觸發(fā)器，而寫(xiě)入“0”至IRQ位，則不改變觸發(fā)器狀態(tài)。事實(shí)上，可以在任意時(shí)刻讀取IRQ位，它反映了IRQ觸發(fā)器的狀態(tài)，當(dāng)按照寫(xiě)入1而不是0來(lái)清除所選的IRQ位時(shí)，這一過(guò)程不需要讀-修改-寫(xiě)周期，假設(shè)MAX3420E的IRQ位與普通的寄存器位一樣，即寫(xiě)1置位，寫(xiě)0清除，那么，清除USBIRQ寄存器的USESIRQ位的操作代碼如下：#define rUSBIRQ 13

4、/register 13#definebmURESIRQ 0x08 /URESIRQ is bit4，bm means“bit mask”unsigned char dum；dum=rreg（rUSBIRQ）； /read the registerdum=dum&bmURESIRQ； /chear one bitwreg（Rusbirq，dum）； /write it back由于SPI主控制器可通過(guò)寫(xiě)1來(lái)清除一個(gè)MAX3420E IRQ位，而寫(xiě)0則不改變其他寄存器位，因此，SPI主控制器可直接寫(xiě)入位屏蔽值以清除URESIRQ位。這樣，上述代碼中的最后三條語(yǔ)句便可由下面的單條語(yǔ)

5、句所替代：wreg（rUSBIRQ，bmURESIRQ）；/1 cheras an IRQ bit，0 leaves it alone IEN位14個(gè)MAX3420E中斷的每一個(gè)都有相應(yīng)的中斷使能（IEN）位，IEN位和IRQ觸發(fā)器輸出進(jìn)行“與”操作，可決定是否向INT引腳傳送中斷請(qǐng)求。14個(gè)IRQ觸發(fā)器通過(guò)門(mén)控電路后再進(jìn)行“或”操作，也會(huì)形成一個(gè)內(nèi)部中斷請(qǐng)求信號(hào)，并傳送至中斷引腳邏輯模塊。實(shí)際上，無(wú)論IEN位的狀態(tài)如何，IRQ位都指示中斷懸掛狀態(tài)，這樣，即使中斷不觸發(fā)INT引腳，固件仍可以檢查該懸掛中斷，如果您的程序需要檢查一個(gè)IRQ寄存器“是否懸掛中斷”，比較簡(jiǎn)單的方法是讀取IRQ和IEN

6、寄存器，并對(duì)它們進(jìn)行“與”操作，然后檢查“等待和被使能的IRQ”位，零值表示沒(méi)有使能的中斷，系統(tǒng)處于懸掛狀態(tài)。 IE位SIP主控制器通過(guò)IE位來(lái)使能或者禁止INT引腳，由于該位影響到所有的中斷，因此通常稱之為全局中斷使能，不論IRQ或者IEN位的狀態(tài)如何，當(dāng)IE為0時(shí)，INT引腳均無(wú)效?？捎脙蓚€(gè)寄存器位INTLEVEL（參考下面的討論）和POSINT來(lái)控制INT引腳的工作方式，在設(shè)置IE為1之間，應(yīng)先設(shè)置這兩個(gè)配置位。其操作如下：（1）電平模式某些微控制器系統(tǒng)使用低電平有效中斷。當(dāng)采用這種配置時(shí)，MAX3420E采用一個(gè)開(kāi)漏極晶體管驅(qū)動(dòng)INT引腳至地，由于引腳只能驅(qū)動(dòng)低電平，因此，需要在INT

7、引腳和邏輯電源之間接一個(gè)上拉電阻，該模塊支持多個(gè)芯片的INT引腳輸出（每個(gè)均為開(kāi)漏輸出）連接在一起，并使用單個(gè)上拉電阻。由于任何一個(gè)芯片輸出都可將引腳拉低，因此這種邏輯有時(shí)也稱為“線或”。對(duì)于這種類(lèi)型的系統(tǒng)，可設(shè)置INTLEVEL為1。（2）邊沿模式MAX3420E的INT引腳可以驅(qū)動(dòng)邊沿有效的中斷系統(tǒng)，此時(shí)，微控制器在其中中斷輸入腳上將檢查0到1或者1到0跳變，INTLEVEL為0是MAX3420E的缺省模式。SPI主控制器通過(guò)第二個(gè)POSINT位設(shè)置邊沿極性，POSINT為1時(shí)，MAX3420E為懸掛中斷輸出一個(gè)0到1的跳變。POSINT為0（缺省值）時(shí)，MAX3420為懸掛中斷輸出一個(gè)1

8、到0的跳變。需要說(shuō)明的是：如果一個(gè)IRQ位置位，而其對(duì)應(yīng)的IEN位清零，則IRQ將不會(huì)影響INT輸出引腳，但是，中斷仍處于懸掛狀態(tài)，永遠(yuǎn)可以讀取IRQ位以獲得其狀態(tài)，可向?qū)?yīng)的寄存器位寫(xiě)1，并將IRQ位清零。懸掛中斷（IRQ位是1）的IEN位出現(xiàn)0到1跳變時(shí)將產(chǎn)生中斷。INT引腳可連接至微控制器的中斷系統(tǒng)，此外，微控制器可以輪詢INT引腳，以確定MAX3420E是否有中斷處于懸掛狀態(tài)，最適合輪詢的模式是電平模式（INTLEVEL=1），這是因?yàn)樵谶呇啬Ｊ街?，INT引腳輸出的脈沖可能太窄，微控制器無(wú)法探測(cè)到（參考下面的討論）。請(qǐng)注意，電平模式需要在INT引腳和V1之間連接一個(gè)上拉電阻。INT引腳

9、狀態(tài)與波形 電平模式圖2所示為電平模式下的MAX3420E的INT引腳波形。INT引腳靜態(tài)為高電平（上拉至VL）。假設(shè)圖中兩個(gè)中斷的IEN位均置為1，全局IE位也置1，那么將發(fā)生一個(gè)中斷請(qǐng)求，使MAX3420EINT引腳置低，實(shí)際上，盡管MAX3420E中斷輸出引腳被稱為INT引腳，它有時(shí)也是負(fù)極性（例如在電平模式下）。SPI主控制器完成中斷服務(wù)后將向IRQ位寫(xiě)入1，并將其清零，并使INT引腳返回至靜態(tài)高電平。（a）和（b）之間的間隔是中斷置位其IRQ位和SPI主控制器清除IRQ位之間的時(shí)間，當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生另一個(gè)中斷請(qǐng)求，會(huì)將INT引腳拉低，而當(dāng)?shù)谝粋€(gè)中斷請(qǐng)求處于懸掛狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)可能產(chǎn)生第二個(gè)中斷

10、請(qǐng)求，而此時(shí)INT電平?jīng)]有變化，因此至少有一個(gè)中斷處于懸掛狀態(tài)（實(shí)際上，此刻有兩個(gè)中斷處于懸掛狀態(tài)。）當(dāng)SPI主控制器完成一個(gè)中斷服務(wù)向IRQ位寫(xiě)入1并將其清零后，由于仍有一個(gè)中斷處于懸掛狀態(tài)，INT引腳將保持低電平，此后SIP主控制器處理完剩下的中斷請(qǐng)求，并向IRQ位寫(xiě)入1，在將其清零，此后由于沒(méi)有中斷處于懸掛狀態(tài)，因此，INT引腳將返回至靜態(tài)高電平。這種邏輯可以很好地處理INT引腳輪詢，如果MAX3420E的任何部分需要服務(wù)，并且其中斷已被使能，那么INT引腳將變?yōu)榈碗娖剑谖⒖刂破髑宄詈笠粋€(gè)懸掛IRQ位之前，INT引腳一直保持低電平。 邊沿模式圖3所示為兩種極性邊沿模式下MAX3420

11、E的INT引腳波形，極性由POSINT位控制。該波形與電平模式相似，但有兩處不同，在兩種條件下，INT引腳將產(chǎn)生邊沿跳變：第一是一個(gè)IRQ位變?yōu)橛行顟B(tài)（其IRQ觸發(fā)器產(chǎn)生0到1跳變），此時(shí)處理器將清除一個(gè)IRQ位（向其寫(xiě)入1），其他IRQ處于懸掛狀態(tài)，第二個(gè)條件是在確保還有中斷需要服務(wù)時(shí)，處理器能夠檢測(cè)到邊沿跳變。除了產(chǎn)生邊沿跳變外，與電平模式一樣，INT引腳也具有有效和無(wú)效狀態(tài)，INT引腳的無(wú)效狀態(tài)取決于POSINT位設(shè)置的邊沿極性，在這一點(diǎn)上，邊沿模式與電平模式相似，察看INT引腳的狀態(tài)就可以知道是否有中斷處于懸掛狀態(tài)，當(dāng)在負(fù)極性邊沿模式下如果沒(méi)有懸掛中斷，INT引腳為高電平，如果有懸掛

12、中斷，則為低電平，而在正極性邊沿模式下，如果沒(méi)有懸掛中斷，INT引腳為低電平，如果有懸掛中斷，則為高電平。INT引腳的有效狀態(tài)意味著至少有一個(gè)中斷處于懸掛狀態(tài)，無(wú)效狀態(tài)是指沒(méi)有中斷處于懸掛狀態(tài)，假設(shè)中斷已被使能，那么，系統(tǒng)將出現(xiàn)以下事件；（1）產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，MAX3420E INT引腳出現(xiàn)一個(gè)邊沿跳變，邊沿的極性取決于POSINT位的設(shè)置，由于中斷仍處于懸掛狀態(tài)，INT引腳保持其有效狀態(tài)。（2）SPI主控制器完成中斷服務(wù)后，并向IRQ位寫(xiě)入1，并將其清零。MAX3420E INT引腳返回至無(wú)效狀態(tài)，圖中（a）和（b）之間的間隔（1）是產(chǎn)生中斷和SPI主控制器清除IRQ位之間的時(shí)間。（3）

13、產(chǎn)生另一個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，MAX3420E INT引腳產(chǎn)生一個(gè)邊沿跳變，并保持其有效狀態(tài)。（4）當(dāng)?shù)谝粋€(gè)中斷請(qǐng)求處于懸掛狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)又將產(chǎn)生第二個(gè)中斷請(qǐng)求，由于MAX3420E INT引腳必須產(chǎn)生另一個(gè)邊沿跳變。因此，該引腳將在無(wú)效和有效狀態(tài)之間產(chǎn)生跳變脈沖，從而提供正確的邊沿極性，在MAX3420E中，該脈沖的寬度固定為10.67s，由于還有中斷處于懸掛狀態(tài)，INT引腳可保持在有效狀態(tài)。（5）SPI主控制器完成一個(gè)懸掛中斷服務(wù)后，向其IRQ位寫(xiě)入1，將其清除。與第（d）步一樣，INT引腳產(chǎn)生另一個(gè)邊沿跳變。（6）SPI主控制器處理完剩下的中斷請(qǐng)求，并向其IRQ位寫(xiě)入1，將其清除。由于此時(shí)已沒(méi)有中

14、斷處于懸掛狀態(tài)，因此，INT引腳返回至無(wú)效狀態(tài)。中斷寄存器表1是MAX3420E寄存器控制位，其中陰影部分可用于控制USB中斷系統(tǒng)。MAX3420E具有兩類(lèi)USB中斷，可由表1中陰影部分的寄存器控制，中斷位分為兩類(lèi)：一是位于EPIRQ（R11）和EPIEN（R12）寄存器的端點(diǎn)控制，二是位于USBIRQ（R13）和USBIEN（R14）寄存器的USB控制，全局IE位在CPUCTL寄存器中。中斷請(qǐng)求位BAV該器件的三個(gè)緩沖區(qū)就緒（BAV）IRQ位可用于指示是否可以將SPI主控制器裝入一個(gè)IN端點(diǎn)FIFO，芯片復(fù)位或者IN數(shù)據(jù)由端點(diǎn)緩沖區(qū)成功地發(fā)送給主機(jī)后，MAX3420將置位這些IRQ位，此后該IRQ將通知SPI主控制器緩沖區(qū)可以裝入新數(shù)據(jù)。與所有的MAX3420E IRQ位一樣，也可以通過(guò)寫(xiě)入1來(lái)三個(gè)清除BAV I