【摘 要】S3C44BOX處理器的中斷處理與其他處理器的處理模式基本上是一致的，只是由于引入了幾種不同的處理器模式，使中斷處理變得更容易。

　　【關(guān)鍵詞】USB接口,數(shù)據(jù)傳輸,ARMS3C44BOX,芯片

　　現(xiàn)代社會生產(chǎn)的各行業(yè)和日常生活都需要對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。利用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,存在速度慢、擴(kuò)展性差、安裝麻煩、易受各種環(huán)境的干擾,在許多場合尤其是便攜式應(yīng)用場合不方便等缺點(diǎn)。目前廣泛應(yīng)用的USB2.0接口技術(shù)具有安裝方便、帶寬高、成本低、可靠性高、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。

　　目前USB2.0支持的最高傳輸速度可達(dá)到480Mbps,基本能夠滿足日益復(fù)雜的高級外設(shè)與PC機(jī)之間的高性能連接需求,正逐漸成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸發(fā)展的必然趨勢之一。鑒于此,本系統(tǒng)采用USB2.0技術(shù)運(yùn)用ARM芯片進(jìn)行通信接口的設(shè)計。

　　1 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　基于USB接口的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)總體方案如下圖所示，該系統(tǒng)主要由發(fā)射和接收兩部分組成。其中，發(fā)射系統(tǒng)由ARM芯片控制射頻發(fā)射模塊和ARM控制USB芯片兩部分組成。系統(tǒng)的工作過程為：主機(jī)將數(shù)據(jù)通過USB接口傳給ARM，數(shù)據(jù)通過ARM的SPI口再傳給射頻發(fā)射模塊，最后由射頻發(fā)射模塊把數(shù)據(jù)發(fā)射出去。射頻接收端接收到符合的數(shù)據(jù)包后，通知ARM讀取數(shù)據(jù)，ARM將數(shù)據(jù)通過USB接口送給主機(jī)，這樣就完成了一個數(shù)據(jù)包從發(fā)射端到接收端的傳輸。

　　1.1 USB接口芯片和主控制器芯片的選擇

　　USB控制器有2類,一種是集成了USB接口的單片機(jī),如Cypress公司生產(chǎn)的EZ2USB (基于8051)系列芯片CY7C68013、CY7C64613等;另一種是單獨(dú)的USB控制器,如Philips公司的PDIUSBD12、ISP1581 ,NetChip公司的NET2888 ,National公司的USBN9603、USBN9604等。

　　第一種開發(fā)工具雖然編程簡單,但需要購置專門的開發(fā)系統(tǒng),投資較大,并且單片機(jī)性能有限;后種芯片的特點(diǎn)是價格低廉、連接方便、可靠性高,但其片上不帶CPU ,必須選擇微處理器來進(jìn)行協(xié)議處理和數(shù)據(jù)交換。本系統(tǒng)選擇了片上不帶CPU的性價比較高的USB 2. 0控制芯片ISP1581 ,它完全符合USB 2. 0規(guī)范,傳輸率可達(dá)480 Mbps ,采用ISP1581可以快速開發(fā)出高性能的USB2. 0設(shè)備,同時為了滿足速度要求,主控器芯片選擇了高性能、低功耗的ARM芯片S3C44BOX。

　　1.2 ARMS3C44BOX的工作原理

　　S3C44BOX微處理器是由Samsung Electronics Co.,Ltd為手持設(shè)備設(shè)計的低功耗、高度集成的基于ARM7TDMI核的微處理器。S3C44BOX具有豐富的內(nèi)置部件，包括：8KBcache,內(nèi)部SRAM，LCD控制器，帶自動握手的2通道UART，4通道DMA，系統(tǒng)管理器(片選邏輯，F(xiàn)P/EDO/SDRAM控制器)，代用PWM功能的5通道定制器，I/O端口，RTC，8通道10位ADC，ⅡC-BUS接口，ⅡS-BUS接口，同步SIO接口和PLL備頻器。S3C44BOX采用了一種新的總線結(jié)構(gòu)，即SAMBAⅡ(Samsung ARM CPU 嵌入式微處理器總線結(jié)構(gòu))和0.25um工藝的CMOS標(biāo)準(zhǔn)宏7單元和存儲編譯器。它的低功耗精簡和出色的全靜態(tài)設(shè)計特別適用與對成本和功耗敏感的應(yīng)用。

　　1.2.1 S3C44BOX中斷概述

　　ARM7TDMI具有外部中斷(IRQ)、快速中斷(FIQ)和軟件中斷(Software Interrupt)三種中斷方式，其中外部中斷和快速中斷均是硬件中斷。對于ARM7TDMI內(nèi)核的微處理器來說，中斷是作為一種異常來處理的。S3C44BOX的中斷控制器可以接收來自30個中斷源的中斷請求。這些中斷源來自DMA、UART、SIO等芯片內(nèi)部外圍或接口芯片的外部引腳。

　　中斷控制器的任務(wù)是在片內(nèi)外圍和外部中斷源組成的多重中斷發(fā)生時，經(jīng)過優(yōu)先級判斷選擇其中的一個中斷，通過FIQ(快速中斷請求)或IRQ(通用中斷請求)向ARM7TDMI內(nèi)核發(fā)出FIQ或IRQ中斷請求。

　　實(shí)際上最初ARM7TDMI內(nèi)核只有FIQ和IRQ兩種中斷，其他的中斷都是各芯片廠家在設(shè)計芯片時定義的，這些中斷根據(jù)中斷的優(yōu)先級高低來進(jìn)行處理。特別的是，為了解決一般的中斷模式在進(jìn)入所需的服務(wù)程序前需要很長的中斷反應(yīng)時間的問題，S3C44BOX提供了一種新的中斷模式——矢量中斷模式。它具有CISC結(jié)構(gòu)微控制器的特征，能夠縮短中斷反應(yīng)時間。