【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。
【關鍵詞】USB接口,數據傳輸,ARMS3C44BOX,芯片
現代社會生產的各行業和日常生活都需要對各種數據進行傳輸。利用傳統的數據傳輸系統進行數據傳輸,存在速度慢、擴展性差、安裝麻煩、易受各種環境的干擾,在許多場合尤其是便攜式應用場合不方便等缺點。目前廣泛應用的USB2.0接口技術具有安裝方便、帶寬高、成本低、可靠性高、易于擴展等優點。
目前USB2.0支持的最高傳輸速度可達到480Mbps,基本能夠滿足日益復雜的高級外設與PC機之間的高性能連接需求,正逐漸成為現代數據傳輸發展的必然趨勢之一。鑒于此,本系統采用USB2.0技術運用ARM芯片進行通信接口的設計。
1 數據傳輸系統的結構設計
基于USB接口的數據傳輸系統總體方案如下圖所示，該系統主要由發射和接收兩部分組成。其中，發射系統由ARM芯片控制射頻發射模塊和ARM控制USB芯片兩部分組成。系統的工作過程為：主機將數據通過USB接口傳給ARM，數據通過ARM的SPI口再傳給射頻發射模塊，最后由射頻發射模塊把數據發射出去。射頻接收端接收到符合的數據包后，通知ARM讀取數據，ARM將數據通過USB接口送給主機，這樣就完成了一個數據包從發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,如Cypress公司生產的EZ2USB (基于8051)系列芯片CY7C68013、CY7C64613等;另一種是單獨的USB控制器,如Philips公司的PDIUSBD12、ISP1581 ,NetChip公司的NET2888 ,National公司的USBN9603、USBN9604等。
第一種開發工具雖然編程簡單,但需要購置專門的開發系統,投資較大,并且單片機性能有限;后種芯片的特點是價格低廉、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行協議處理和數據交換。本系統選擇了片上不帶CPU的性價比較高的USB 2. 0控制芯片ISP1581 ,它完全符合USB 2. 0規范,傳輸率可達480 Mbps ,采用ISP1581可以快速開發出高性能的USB2. 0設備,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為手持設備設計的低功耗、高度集成的基于ARM7TDMI核的微處理器。S3C44BOX具有豐富的內置部件，包括：8KBcache,內部SRAM，LCD控制器，帶自動握手的2通道UART，4通道DMA，系統管理器(片選邏輯，FP/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構，即SAMBAⅡ(Samsung ARM CPU 嵌入式微處理器總線結構)和0.25um工藝的CMOS標準宏7單元和存儲編譯器。它的低功耗精簡和出色的全靜態設計特別適用與對成本和功耗敏感的應用。
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等芯片內部外圍或接口芯片的外部引腳。
中斷控制器的任務是在片內外圍和外部中斷源組成的多重中斷發生時，經過優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內核發出FIQ或IRQ中斷請求。
實際上最初ARM7TDMI內核只有FIQ和IRQ兩種中斷，其他的中斷都是各芯片廠家在設計芯片時定義的，這些中斷根據中斷的優先級高低來進行處理。特別的是，為了解決一般的中斷模式在進入所需的服務程序前需要很長的中斷反應時間的問題，S3C44BOX提供了一種新的中斷模式——矢量中斷模式。它具有CISC結構微控制器的特征，能夠縮短中斷反應時間。
