MAX3420E中斷系統(tǒng)

irq位
每一個(gè)中斷源都有一個(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：

讀取一個(gè)irq位，將返回irq觸發(fā)器的狀態(tài)。
寫(xiě)入一個(gè)“1”至irq位，將清除irq觸發(fā)器，寫(xiě)入“0”至irq位，不改變觸發(fā)器狀態(tài)。
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)。按照上面第2條，寫(xiě)入1而不是0來(lái)清除所選的irq位，這一過(guò)程不需要讀-修改-寫(xiě)周期。舉例說(shuō)明，假設(shè)max3420e的irq位與普通的寄存器位一樣，寫(xiě)1置位，寫(xiě)0清除。現(xiàn)在，我們想要清除usbirq寄存器的uresirq位。圖2所示為實(shí)現(xiàn)該操作的代碼。

注意，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”，一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是讀取irq和ien寄存器，對(duì)它們進(jìn)行“與”操作，檢查現(xiàn)在指示“等待和被使能的irq”位。零值表示沒(méi)有使能的中斷處于懸掛狀態(tài)。

ie位
spi主控制器通過(guò)ie位使能或者禁止int引腳。由于該位影響到所有的中斷，因此通常稱(chēng)之為全局中斷使能。不論irq或者ien位的狀態(tài)如何，當(dāng)ie = 0時(shí)，int引腳無(wú)效。

中斷引腳邏輯
兩個(gè)寄存器位intlevel (參考下面的討論)和posint控制int引腳的工作方式。在設(shè)置ie = 1之前，應(yīng)先設(shè)置這兩個(gè)配置位。

電平模式，intlevel = 1
某些微控制器系統(tǒng)使用低電平有效中斷。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)為低電平，因此，需要在int引腳和邏輯電源之間接一個(gè)上拉電阻。該模式支持多個(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)芯片輸出都可將該引腳拉低，因此這種邏輯有時(shí)也稱(chēng)為“線或”。對(duì)于這種類(lèi)型的系統(tǒng)，設(shè)置intlevel = 1。

邊沿模式，intlevel = 0 (缺省值)
max3420e int引腳也可以驅(qū)動(dòng)邊沿有效的中斷系統(tǒng)，此時(shí)微控制器在其中斷輸入引腳上檢查0-1或者1-0跳變。這是max3420e的缺省模式，intlevel = 0。spi主控制器通過(guò)第二個(gè)posint位設(shè)置邊沿極性。當(dāng)posint = 1時(shí)，max3420e為懸掛中斷輸出一個(gè)0-1跳變。當(dāng)posint = 0 (缺省值)時(shí)，max3420e為懸掛中斷輸出一個(gè)1-0跳變。

在圖1中，請(qǐng)注意以下幾方面:

如果一個(gè)irq位置位，而其對(duì)應(yīng)的ien位清零，則irq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，將irq位清零。
懸掛中斷(irq位是1)的ien位出現(xiàn)0-1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(xún)int引腳，以確定max3420e是否有中斷處于懸掛狀態(tài)。最適合輪詢(xún)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vl之間連接一個(gè)上拉電阻。
int引腳波形
電平模式

發(fā)生一個(gè)中斷請(qǐng)求，使max3420e int引腳置低。

邊沿模式

一個(gè)irq位變?yōu)橛行顟B(tài)(其irq觸發(fā)器產(chǎn)生0-1跳變)。
處理器清除一個(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。在這點(diǎn)上，邊沿模式與電平模式相似，查看int引腳的狀態(tài)就可以知道是否有中斷處于懸掛狀態(tài)：

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；如果有懸掛中斷，則為低電平。
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。
以下說(shuō)明解釋了int引腳的有效和無(wú)效狀態(tài)。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，將出現(xiàn)以下事件。(下面標(biāo)有字母的條目對(duì)應(yīng)圖5中相同字母標(biāo)出的事件。)
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)。
spi主控制器完成中斷服務(wù)后，向irq位寫(xiě)入1，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。
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)。
當(dāng)?shù)谝粋€(gè)中斷請(qǐng)求處于懸掛狀態(tài)時(shí)，又產(chǎn)生了第二個(gè)中斷請(qǐng)求。max3420e int引腳必須產(chǎn)生另一個(gè)邊沿跳變，因此該引腳在無(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10.67μs。由于還有中斷處于懸掛狀態(tài)，int引腳保持在有效狀態(tài)。
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。
spi主控制器處理完剩下的中斷請(qǐng)求，向其irq位寫(xiě)入1，將其清除。沒(méi)有中斷處于懸掛狀態(tài)，因此，int引腳返回至無(wú)效狀態(tài)。
中斷寄存器
表1. 陰影部分的max3420e寄存器位控制中斷系統(tǒng)

表2. 14個(gè)max3420e中斷源

中斷請(qǐng)求位
bav位
三個(gè)緩沖區(qū)就緒(bav) irq位指示spi主控制器可以裝入一個(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，max3420e置位這些irq位。該irq通知spi主控制器緩沖區(qū)可以裝入新數(shù)據(jù)。

圖6所示為in傳輸?shù)目偩€過(guò)程，主機(jī)從max3420e申請(qǐng)數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)包7145到達(dá)前，spi主控制器先將字節(jié)00 00 08裝入端點(diǎn)3-in fifo (ep3infifo)。然后，spi主控制器將數(shù)值3寫(xiě)入ep3inbc (端點(diǎn)3 in字節(jié)計(jì)數(shù))寄存器。寫(xiě)入字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器，可完成以下三項(xiàng)功能：

通知max3420e當(dāng)in請(qǐng)求到達(dá)時(shí)有多少字節(jié)要發(fā)送。
使端點(diǎn)為傳輸數(shù)據(jù)做好準(zhǔn)備(而不是非應(yīng)答)。
清除ep3inbav irq位。
max3420e以數(shù)據(jù)包7146響應(yīng)以端點(diǎn)3為地址的in數(shù)據(jù)包。主機(jī)發(fā)送應(yīng)答(ack)數(shù)據(jù)包7147，響應(yīng)接收到的無(wú)誤碼數(shù)據(jù)。當(dāng)max3420e檢測(cè)到主機(jī)ack包后，設(shè)置ep3inbav中斷請(qǐng)求位，通知spi主控制器端點(diǎn)fifo可以裝入新數(shù)據(jù)。
如果在spi主控制器準(zhǔn)備好端點(diǎn)之前到達(dá)in數(shù)據(jù)包，max3420e會(huì)響應(yīng)一個(gè)nak握手信號(hào)(圖7)。nak握手信號(hào)通知主機(jī)稍后重發(fā)in請(qǐng)求。

如果在in數(shù)據(jù)傳輸至主機(jī)過(guò)程中出現(xiàn)誤碼，當(dāng)主機(jī)重發(fā)in請(qǐng)求時(shí)，max3420e自動(dòng)重發(fā)數(shù)據(jù)(以及相同的數(shù)據(jù)觸發(fā)data0/data1)。只有接收到來(lái)自主機(jī)的ack握手信號(hào)后，max3420e才會(huì)置位端點(diǎn)的bav irq位，指示緩沖區(qū)準(zhǔn)備好接收新數(shù)據(jù)。

重要提示：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 irq位。千萬(wàn)不要這樣做。相反，應(yīng)采用上面列出的方法：通過(guò)寫(xiě)入in端點(diǎn)的字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器來(lái)清除bav irq位。這是因?yàn)閙ax3420e使用一個(gè)in端點(diǎn)的bav中斷請(qǐng)求位作為鎖定機(jī)制。該機(jī)制確保spi主控制器和max3420e的串行接口引擎(sie)不會(huì)同時(shí)使用端點(diǎn)緩沖區(qū)。例如，如果清除bav位，然后以?xún)蓷l單獨(dú)指令裝入字節(jié)計(jì)數(shù)器，那么當(dāng)您更新字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器時(shí)，可能開(kāi)始了數(shù)據(jù)包傳輸，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)出錯(cuò)。

bav irq缺省值
三個(gè)bav irq位(見(jiàn)表2 default列中的1)的缺省值為1。這表明，上電或者復(fù)位后spi主控制器將讀取到epirq = 0x19。如果任何一個(gè)對(duì)應(yīng)的ien位置位，int引腳將指示中斷處于懸掛狀態(tài)。

雙緩沖端點(diǎn)ep2-in
max3420e ep2-in端點(diǎn)為雙緩沖結(jié)構(gòu)。這表明它有兩組64字節(jié)fifo和字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器。雙緩沖提高了傳輸帶寬，這是因?yàn)樵谘b入另一個(gè)數(shù)據(jù)包之前，spi主控制器不需要等待數(shù)據(jù)包傳輸至主機(jī)。采用雙緩沖結(jié)構(gòu)，spi主控制器可以在一個(gè)in fifo向主機(jī)傳輸其in數(shù)據(jù)的同時(shí)裝入另一個(gè)in fifo。當(dāng)您裝載ep2inbc寄存器時(shí)，兩個(gè)緩沖區(qū)“自動(dòng)輪換”。這將另一個(gè)fifo (第二組)和字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器提供給spi主控制器使用。這種雙緩沖機(jī)制對(duì)固件來(lái)說(shuō)是透明的。

雙緩沖機(jī)制使我們能夠觀察到的唯一影響出現(xiàn)在初始化過(guò)程中。上電或者芯片復(fù)位時(shí)，in2bavirq位置位。一般情況下，初始化程序把數(shù)據(jù)裝入ep2in fifo，然后裝載ep2inbc寄存器，為傳輸做好準(zhǔn)備，同時(shí)清除了in2bavirq位。這樣做時(shí)，您會(huì)很奇怪地發(fā)現(xiàn)max3420e立即重新置位in2bavirq位。這表明第二個(gè)緩沖區(qū)已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，允許spi主控制器裝入第二個(gè)數(shù)據(jù)包。

dav中斷請(qǐng)求位
out端點(diǎn)的數(shù)據(jù)就緒(dav) irq位指示已經(jīng)從主機(jī)接收到了新數(shù)據(jù)。max3420e自動(dòng)處理總線重試操作，只有當(dāng)接收到的數(shù)據(jù)無(wú)誤碼時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。當(dāng)spi主控制器收到dav中斷請(qǐng)求時(shí)，它將讀取端點(diǎn)字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器，確定有效數(shù)據(jù)的大小。然后spi主控制器從端點(diǎn)的outfifo讀取相應(yīng)數(shù)目的字節(jié)。spi主控制器以向outdav irq位寫(xiě)入1的正常方式對(duì)其清零。這樣，使端點(diǎn)再次準(zhǔn)備好接收下一個(gè)out數(shù)據(jù)包。

在圖8中，主機(jī)發(fā)送一個(gè)out pid和四個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，max3420e將其傳送至ep1out fifo。當(dāng)max3420e驗(yàn)證傳送無(wú)誤碼后，將更新其ep1outbc寄存器，指示四個(gè)字節(jié)，向主機(jī)發(fā)送ack包，并置位ep1outdav irq，通知spi主控制器可以提取端點(diǎn)1 fifo內(nèi)已經(jīng)準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)。

雙緩沖端點(diǎn)ep1-out
max3420e ep1-out端點(diǎn)為雙緩沖結(jié)構(gòu)，這表明它具有兩組64字節(jié)fifo和字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器。雙緩沖意味著spi主控制器對(duì)out1davirq清零后，如果有另一個(gè)主機(jī)數(shù)據(jù)包在等待，它可以立即重新置位。

sudav中斷請(qǐng)求位
當(dāng)主機(jī)向max3420e發(fā)送一個(gè)control傳輸時(shí)，max3420e在一個(gè)8字節(jié)fifo中存儲(chǔ)8個(gè)setup字節(jié)，spi主控制器可從sudfifo寄存器中讀取該數(shù)據(jù)。由于外設(shè)總是從該緩沖區(qū)中接收主機(jī)數(shù)據(jù)，sudavirq的作用類(lèi)似一個(gè)out端點(diǎn)fifo，當(dāng)主機(jī)來(lái)的新數(shù)據(jù)接收完畢后，max3420e置位其sudav irq。一個(gè)setup數(shù)據(jù)包總是包含8個(gè)字節(jié)，因此，setup數(shù)據(jù)不需要字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器。

oscok中斷請(qǐng)求位
當(dāng)max3420e上電、芯片復(fù)位完畢、或者退出關(guān)電狀態(tài)時(shí)，需要時(shí)間來(lái)啟動(dòng)內(nèi)部振蕩器和pll，以達(dá)到穩(wěn)定。振蕩器就緒(oscok) irq指示max3420e已經(jīng)準(zhǔn)備好工作。

圖9所示為實(shí)例代碼，采用chipres寄存器位復(fù)位max3420e。由于芯片復(fù)位將停止內(nèi)部振蕩器工作，代碼設(shè)置chipres=0清除復(fù)位信號(hào)后，在使用max3420e之前應(yīng)該等待振蕩器穩(wěn)定下來(lái)。

rwudn中斷請(qǐng)求位
處于掛起狀態(tài)時(shí)，usb外設(shè)可以發(fā)出遠(yuǎn)程喚醒(rwu)信號(hào)，通知主機(jī)恢復(fù)總線工作。usb規(guī)范定義了一個(gè)1ms至15ms k-state的遠(yuǎn)程喚醒信號(hào)。spi主控制器通過(guò)設(shè)置遠(yuǎn)程喚醒信號(hào)(sigrwu)位等于1，來(lái)觸發(fā)rwu信號(hào)。

當(dāng)spi主控制器置位sigrwu位時(shí)，max3420e等待5ms，驅(qū)動(dòng)k-state 10ms，然后置位遠(yuǎn)程喚醒完成中斷請(qǐng)求(rwudnirq)位。5ms延時(shí)保證符合另一usb要求：在外設(shè)發(fā)出恢復(fù)信號(hào)前，總線必須至少空閑(j-state) 5ms。

圖10中的代碼置位sigrwu位，然后循環(huán)等待rwudnirq置位，以確定持續(xù)10ms信號(hào)時(shí)間。然后，spi主控制器設(shè)置sigrwu = 0，并清除irq位。一般地，在多任務(wù)spi主控制器中，應(yīng)響應(yīng)rwudnirq中斷請(qǐng)求，而不要浪費(fèi)時(shí)間直接檢查irq位。

接收到rwudnitq中斷后的5ms內(nèi)，spi主控制器應(yīng)關(guān)閉sigrwu位。如果沒(méi)有這樣做，max3420e將啟動(dòng)另一個(gè)10ms k-state，重復(fù)這一過(guò)程(等待5ms, 然后10ms k-state)，直到sigrwu = 0。在rwu信號(hào)處理過(guò)程中設(shè)置sigrwu = 0，不會(huì)終止rwu信號(hào)。

如果spi主控制器設(shè)置sigrwu = 1時(shí)max3420e正處于關(guān)電狀態(tài)(pwrdown = 1)，那么max3420e會(huì)自動(dòng)重新啟動(dòng)振蕩器，等待其達(dá)到穩(wěn)定，然后開(kāi)始發(fā)送rwu信號(hào)。在這種情況下，spi主控制器不需要檢查oscok irq。

busact中斷請(qǐng)求位
當(dāng)max23420e探測(cè)到在usb數(shù)據(jù)包的開(kāi)始位置有sync模式時(shí)，置位busact irq位。usb總線復(fù)位過(guò)程不是總線活動(dòng)狀態(tài)，因此不會(huì)觸發(fā)busack中斷請(qǐng)求。

ures和uresdn中斷請(qǐng)求位

usb主機(jī)通過(guò)至少保持50ms的單端零(se0)狀態(tài)(d+和d-同時(shí)驅(qū)動(dòng)至低電平)，來(lái)復(fù)位外設(shè)。探測(cè)到2.5μs的se0狀態(tài)后，max3420e置位usb復(fù)位irq (uresirq)。然后，當(dāng)主機(jī)完成復(fù)位后，max3420e置位usb復(fù)位完成irq (uresdnirq)。

由于spi主控制器需要監(jiān)視usb總線復(fù)位事件，在總線復(fù)位期間，max3420e不會(huì)清除uresie、uresdnie或ie中斷使能位。但在總線復(fù)位期間它會(huì)清除epien和usbien寄存器中的所有其他中斷使能位。

susp中斷請(qǐng)求位

當(dāng)max3420e探測(cè)到總線停止工作3ms (持續(xù)j-state)后，它產(chǎn)生掛起中斷請(qǐng)求(suspirq)。如果使用max3420e的外設(shè)是由總線供電的，它必須進(jìn)入低功耗狀態(tài)，以最大程度降低從vbus上吸收的電流。在這種情況下，spi主控制器應(yīng)關(guān)斷消耗功率的外設(shè)，然后設(shè)置pwrdown = 1，使max3420e進(jìn)入低功耗模式。這樣一來(lái)，max3420e振蕩器停止工作，并進(jìn)入最低功耗狀態(tài)。

需要注意下面兩條編程提示：

清除suspirq位不能阻止3ms后中斷重新產(chǎn)生。總線掛起時(shí)，為避免產(chǎn)生重復(fù)的掛起中斷，在總線恢復(fù)工作之前，應(yīng)清除掛起ien位。

內(nèi)部掛起定時(shí)器邏輯由max3420e的內(nèi)部振蕩器提供時(shí)鐘。因此，如果您將器件置為關(guān)斷模式(設(shè)置pwrdown = 1)，然后試圖向suspirq位寫(xiě)入1來(lái)清除該位，max3420e將不會(huì)清除該位。max3420e離不開(kāi)現(xiàn)在已停止工作的內(nèi)部時(shí)鐘。

vbus和novbus中斷請(qǐng)求位

一個(gè)自供電外設(shè)可以探測(cè)自己是否插入usb接口，利用這些中斷進(jìn)行上電。內(nèi)部vbus比較器觸發(fā)這些中斷，它比較vbcomp引腳電壓和內(nèi)部基準(zhǔn)電壓。它們均為邊沿觸發(fā)，當(dāng)vbus電壓(vbusirq)進(jìn)行供電或者停止供電(novbusirq)時(shí)置位。

總線供電的外設(shè)不需要探測(cè)vbus，因?yàn)樗蓈bus供電。這樣，可以釋放vbcomp引腳，用作通用輸入。在這種應(yīng)用中，vbcomp引腳沒(méi)有內(nèi)部上拉電阻，因此，應(yīng)在vbcomp引腳和vl之間連接一個(gè)上拉電阻。

編程提示
清除ien位
芯片復(fù)位
芯片復(fù)位期間，所有ie位被清除。出現(xiàn)以下情況時(shí)，芯片復(fù)位：
vl電源為max3420e供電(上電復(fù)位)。
max3420e res#引腳置低。
spi主控制器設(shè)置chipres = 1。
總線復(fù)位
當(dāng)max3420e探測(cè)到一個(gè)usb總線復(fù)位(總線暫停3ms)后，除了三個(gè)ie位外，其他ie位全部清零。spi主控制器可能需要處理總線復(fù)位中斷，以監(jiān)視總線復(fù)位信號(hào)的狀態(tài)。因此，總線復(fù)位不會(huì)影響以下ie位：
uresie
uresdnie
ie (全局中斷使能)
由于usb總線復(fù)位清除大部分ie位，當(dāng)總線完成復(fù)位后，控制固件應(yīng)重新使能所需的中斷。
清除bav和dav irq位
請(qǐng)注意，dav irq位以正常的寫(xiě)1方式進(jìn)行清除。bav位(用于in端點(diǎn))的清除方式不同，采用的方法是寫(xiě)入字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器。