MAX3420E中斷系統(tǒng)

irq位
每一個中斷源都有一個用于鎖存服務請求的觸發(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irq位，將返回irq觸發(fā)器的狀態(tài)。
寫入一個“1”至irq位，將清除irq觸發(fā)器，寫入“0”至irq位，不改變觸發(fā)器狀態(tài)。
可以在任意時刻讀取irq位，它反映了irq觸發(fā)器的狀態(tài)。按照上面第2條，寫入1而不是0來清除所選的irq位，這一過程不需要讀-修改-寫周期。舉例說明，假設max3420e的irq位與普通的寄存器位一樣，寫1置位，寫0清除?，F(xiàn)在，我們想要清除usbirq寄存器的uresirq位。圖2所示為實現(xiàn)該操作的代碼。

注意，無論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irq寄存器“是否懸掛中斷”，一個簡單的方法是讀取irq和ien寄存器，對它們進行“與”操作，檢查現(xiàn)在指示“等待和被使能的irq”位。零值表示沒有使能的中斷處于懸掛狀態(tài)。

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

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

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，max3420e采用一個開漏極晶體管驅動int引腳至地。由于引腳只能驅動為低電平，因此，需要在int引腳和邏輯電源之間接一個上拉電阻。該模式支持多個芯片的int引腳輸出(每個均為開漏輸出)連接在一起，并使用單個上拉電阻。由于任何一個芯片輸出都可將該引腳拉低，因此這種邏輯有時也稱為“線或”。對于這種類型的系統(tǒng)，設置intlevel = 1。

邊沿模式，intlevel = 0 (缺省值)
max3420e int引腳也可以驅動邊沿有效的中斷系統(tǒng)，此時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主控制器通過第二個posint位設置邊沿極性。當posint = 1時，max3420e為懸掛中斷輸出一個0-1跳變。當posint = 0 (缺省值)時，max3420e為懸掛中斷輸出一個1-0跳變。

在圖1中，請注意以下幾方面:

如果一個irq位置位，而其對應的ien位清零，則irq不會影響int輸出引腳。但是，中斷仍處于懸掛狀態(tài)。永遠可以讀取irq位以獲得其狀態(tài)，可向對應的寄存器位寫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)，這是因為在邊沿模式中，int引腳輸出的脈沖可能太窄，微控制器無法探測到(參考下面的討論)。請注意，電平模式需要在int引腳和vl之間連接一個上拉電阻。
int引腳波形
電平模式

發(fā)生一個中斷請求，使max3420e int引腳置低。

邊沿模式

一個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irq位(向其寫入1)，其他irq處于懸掛狀態(tài)。
第二個條件確保還有中斷需要服務時處理器能夠檢測到邊沿跳變。
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效狀態(tài)。int引腳的無效狀態(tài)取決于posint位設置的邊沿極性。在這點上，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)：

在負極性邊沿模式下，如果沒有懸掛中斷，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。
以下說明解釋了int引腳的有效和無效狀態(tài)。有效狀態(tài)意味著至少有一個中斷處于懸掛狀態(tài)；無效狀態(tài)是指沒有中斷處于懸掛狀態(tài)。假設中斷已被使能，將出現(xiàn)以下事件。(下面標有字母的條目對應圖5中相同字母標出的事件。)
產(chǎn)生一個中斷請求時，max3420e int引腳出現(xiàn)一個邊沿跳變。邊沿的極性取決于posint位的設置。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后，向irq位寫入1，將其清零。max3420e int引腳返回至無效狀態(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位之間的時間。
產(chǎn)生另一個中斷請求時，max3420e int引腳產(chǎn)生一個邊沿跳變，并保持其有效狀態(tài)。
當?shù)谝粋€中斷請求處于懸掛狀態(tài)時，又產(chǎn)生了第二個中斷請求。max3420e int引腳必須產(chǎn)生另一個邊沿跳變，因此該引腳在無效和有效狀態(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主控制器完成一個懸掛中斷服務后，向其irq位寫入1，將其清除。與第(d)步一樣，int引腳產(chǎn)生另一個邊沿跳變。
spi主控制器處理完剩下的中斷請求，向其irq位寫入1，將其清除。沒有中斷處于懸掛狀態(tài)，因此，int引腳返回至無效狀態(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max3420e中斷源

中斷請求位
bav位
三個緩沖區(qū)就緒(bav) irq位指示spi主控制器可以裝入一個in端點fifo。芯片復位或者in數(shù)據(jù)由端點緩沖區(qū)成功地發(fā)送給主機后，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€過程，主機從max3420e申請數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)包7145到達前，spi主控制器先將字節(jié)00 00 08裝入端點3-in fifo (ep3infifo)。然后，spi主控制器將數(shù)值3寫入ep3inbc (端點3 in字節(jié)計數(shù))寄存器。寫入字節(jié)計數(shù)寄存器，可完成以下三項功能：

通知max3420e當in請求到達時有多少字節(jié)要發(fā)送。
使端點為傳輸數(shù)據(jù)做好準備(而不是非應答)。
清除ep3inbav irq位。
max3420e以數(shù)據(jù)包7146響應以端點3為地址的in數(shù)據(jù)包。主機發(fā)送應答(ack)數(shù)據(jù)包7147，響應接收到的無誤碼數(shù)據(jù)。當max3420e檢測到主機ack包后，設置ep3inbav中斷請求位，通知spi主控制器端點fifo可以裝入新數(shù)據(jù)。
如果在spi主控制器準備好端點之前到達in數(shù)據(jù)包，max3420e會響應一個nak握手信號(圖7)。nak握手信號通知主機稍后重發(fā)in請求。

如果在in數(shù)據(jù)傳輸至主機過程中出現(xiàn)誤碼，當主機重發(fā)in請求時，max3420e自動重發(fā)數(shù)據(jù)(以及相同的數(shù)據(jù)觸發(fā)data0/data1)。只有接收到來自主機的ack握手信號后，max3420e才會置位端點的bav irq位，指示緩沖區(qū)準備好接收新數(shù)據(jù)。

重要提示：與所有的max3420e irq位一樣，也可以通過寫入1來三個清除bav irq位。千萬不要這樣做。相反，應采用上面列出的方法：通過寫入in端點的字節(jié)計數(shù)寄存器來清除bav irq位。這是因為max3420e使用一個in端點的bav中斷請求位作為鎖定機制。該機制確保spi主控制器和max3420e的串行接口引擎(sie)不會同時使用端點緩沖區(qū)。例如，如果清除bav位，然后以兩條單獨指令裝入字節(jié)計數(shù)器，那么當您更新字節(jié)計數(shù)寄存器時，可能開始了數(shù)據(jù)包傳輸，從而導致數(shù)據(jù)出錯。

bav irq缺省值
三個bav irq位(見表2 default列中的1)的缺省值為1。這表明，上電或者復位后spi主控制器將讀取到epirq = 0x19。如果任何一個對應的ien位置位，int引腳將指示中斷處于懸掛狀態(tài)。

雙緩沖端點ep2-in
max3420e ep2-in端點為雙緩沖結構。這表明它有兩組64字節(jié)fifo和字節(jié)計數(shù)寄存器。雙緩沖提高了傳輸帶寬，這是因為在裝入另一個數(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。采用雙緩沖結構，spi主控制器可以在一個in fifo向主機傳輸其in數(shù)據(jù)的同時裝入另一個in fifo。當您裝載ep2inbc寄存器時，兩個緩沖區(qū)“自動輪換”。這將另一個fifo (第二組)和字節(jié)計數(shù)寄存器提供給spi主控制器使用。這種雙緩沖機制對固件來說是透明的。

雙緩沖機制使我們能夠觀察到的唯一影響出現(xiàn)在初始化過程中。上電或者芯片復位時，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，為傳輸做好準備，同時清除了in2bavirq位。這樣做時，您會很奇怪地發(fā)現(xiàn)max3420e立即重新置位in2bavirq位。這表明第二個緩沖區(qū)已經(jīng)準備就緒，允許spi主控制器裝入第二個數(shù)據(jù)包。

dav中斷請求位
out端點的數(shù)據(jù)就緒(dav) irq位指示已經(jīng)從主機接收到了新數(shù)據(jù)。max3420e自動處理總線重試操作，只有當接收到的數(shù)據(jù)無誤碼時，才會產(chǎn)生中斷請求。當spi主控制器收到dav中斷請求時，它將讀取端點字節(jié)計數(shù)寄存器，確定有效數(shù)據(jù)的大小。然后spi主控制器從端點的outfifo讀取相應數(shù)目的字節(jié)。spi主控制器以向outdav irq位寫入1的正常方式對其清零。這樣，使端點再次準備好接收下一個out數(shù)據(jù)包。

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

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

sudav中斷請求位
當主機向max3420e發(fā)送一個control傳輸時，max3420e在一個8字節(jié)fifo中存儲8個setup字節(jié)，spi主控制器可從sudfifo寄存器中讀取該數(shù)據(jù)。由于外設總是從該緩沖區(qū)中接收主機數(shù)據(jù)，sudavirq的作用類似一個out端點fifo，當主機來的新數(shù)據(jù)接收完畢后，max3420e置位其sudav irq。一個setup數(shù)據(jù)包總是包含8個字節(jié)，因此，setup數(shù)據(jù)不需要字節(jié)計數(shù)寄存器。

oscok中斷請求位
當max3420e上電、芯片復位完畢、或者退出關電狀態(tài)時，需要時間來啟動內(nèi)部振蕩器和pll，以達到穩(wěn)定。振蕩器就緒(oscok) irq指示max3420e已經(jīng)準備好工作。

圖9所示為實例代碼，采用chipres寄存器位復位max3420e。由于芯片復位將停止內(nèi)部振蕩器工作，代碼設置chipres=0清除復位信號后，在使用max3420e之前應該等待振蕩器穩(wěn)定下來。

rwudn中斷請求位
處于掛起狀態(tài)時，usb外設可以發(fā)出遠程喚醒(rwu)信號，通知主機恢復總線工作。usb規(guī)范定義了一個1ms至15ms k-state的遠程喚醒信號。spi主控制器通過設置遠程喚醒信號(sigrwu)位等于1，來觸發(fā)rwu信號。

當spi主控制器置位sigrwu位時，max3420e等待5ms，驅動k-state 10ms，然后置位遠程喚醒完成中斷請求(rwudnirq)位。5ms延時保證符合另一usb要求：在外設發(fā)出恢復信號前，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信號時間。然后，spi主控制器設置sigrwu = 0，并清除irq位。一般地，在多任務spi主控制器中，應響應rwudnirq中斷請求，而不要浪費時間直接檢查irq位。

接收到rwudnitq中斷后的5ms內(nèi)，spi主控制器應關閉sigrwu位。如果沒有這樣做，max3420e將啟動另一個10ms k-state，重復這一過程(等待5ms, 然后10ms k-state)，直到sigrwu = 0。在rwu信號處理過程中設置sigrwu = 0，不會終止rwu信號。

如果spi主控制器設置sigrwu = 1時max3420e正處于關電狀態(tài)(pwrdown = 1)，那么max3420e會自動重新啟動振蕩器，等待其達到穩(wěn)定，然后開始發(fā)送rwu信號。在這種情況下，spi主控制器不需要檢查oscok irq。

busact中斷請求位
當max23420e探測到在usb數(shù)據(jù)包的開始位置有sync模式時，置位busact irq位。usb總線復位過程不是總線活動狀態(tài)，因此不會觸發(fā)busack中斷請求。

ures和uresdn中斷請求位

usb主機通過至少保持50ms的單端零(se0)狀態(tài)(d+和d-同時驅動至低電平)，來復位外設。探測到2.5μs的se0狀態(tài)后，max3420e置位usb復位irq (uresirq)。然后，當主機完成復位后，max3420e置位usb復位完成irq (uresdnirq)。

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

susp中斷請求位

當max3420e探測到總線停止工作3ms (持續(xù)j-state)后，它產(chǎn)生掛起中斷請求(suspirq)。如果使用max3420e的外設是由總線供電的，它必須進入低功耗狀態(tài)，以最大程度降低從vbus上吸收的電流。在這種情況下，spi主控制器應關斷消耗功率的外設，然后設置pwrdown = 1，使max3420e進入低功耗模式。這樣一來，max3420e振蕩器停止工作，并進入最低功耗狀態(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?？偩€掛起時，為避免產(chǎn)生重復的掛起中斷，在總線恢復工作之前，應清除掛起ien位。

內(nèi)部掛起定時器邏輯由max3420e的內(nèi)部振蕩器提供時鐘。因此，如果您將器件置為關斷模式(設置pwrdown = 1)，然后試圖向suspirq位寫入1來清除該位，max3420e將不會清除該位。max3420e離不開現(xiàn)在已停止工作的內(nèi)部時鐘。

vbus和novbus中斷請求位

一個自供電外設可以探測自己是否插入usb接口，利用這些中斷進行上電。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)部基準電壓。它們均為邊沿觸發(fā)，當vbus電壓(vbusirq)進行供電或者停止供電(novbusirq)時置位。

總線供電的外設不需要探測vbus，因為它由vbus供電。這樣，可以釋放vbcomp引腳，用作通用輸入。在這種應用中，vbcomp引腳沒有內(nèi)部上拉電阻，因此，應在vbcomp引腳和vl之間連接一個上拉電阻。

編程提示
清除ien位
芯片復位
芯片復位期間，所有ie位被清除。出現(xiàn)以下情況時，芯片復位：
vl電源為max3420e供電(上電復位)。
max3420e res#引腳置低。
spi主控制器設置chipres = 1。
總線復位
當max3420e探測到一個usb總線復位(總線暫停3ms)后，除了三個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位中斷，以監(jiān)視總線復位信號的狀態(tài)。因此，總線復位不會影響以下ie位：
uresie
uresdnie
ie (全局中斷使能)
由于usb總線復位清除大部分ie位，當總線完成復位后，控制固件應重新使能所需的中斷。
清除bav和dav irq位
請注意，dav irq位以正常的寫1方式進行清除。bav位(用于in端點)的清除方式不同，采用的方法是寫入字節(jié)計數(shù)寄存器。