MAX3420E外設控制器的中斷系統(tǒng)
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SPI訪問的寄存器位，圖中有一個IRQ位，實際上，每一個中斷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：一是讀取一個IRQ位，然后返回IRQ觸發(fā)器的狀態(tài)；二是寫入一個“1”至IRQ位，以清除IRQ觸發(fā)器，而寫入“0”至IRQ位，則不改變觸發(fā)器狀態(tài)。
事實上，可以在任意時刻讀取IRQ位，它反映了IRQ觸發(fā)器的狀態(tài)，當按照寫入1而不是0來清除所選的IRQ位時，這一過程不需要讀-修改-寫周期，假設MAX3420E的IRQ位與普通的寄存器位一樣，即寫1置位，寫0清除，那么，清除USBIRQ寄存器的USESIRQ位的操作代碼如下：
#define rUSBIRQ 13 //register 13
#define bmURESIRQ 0x08 //URESIRQ is bit4，bm means“bit mask”
unsigned char dum；
dum=rreg（rUSBIRQ）； //read the register
dum=dum&—bmURESIRQ； //chear one bit
wreg（Rusbirq，dum）； //write it back
由于SPI主控制器可通過寫1來清除一個MAX3420E IRQ位，而寫0則不改變其他寄存器位，因此，SPI主控制器可直接寫入位屏蔽值以清除URESIRQ位。這樣，上述代碼中的最后三條語句便可由下面的單條語句所替代：
wreg（rUSBIRQ，bmURESIRQ）；//1 cheras an IRQ bit，0 leaves it alone
◇ IEN位
14個MAX3420E中斷的每一個都有相應的中斷使能（IEN）位，IEN位和IRQ觸發(fā)器輸出進行“與”操作，可決定是否向INT引腳傳送中斷請求。14個IRQ觸發(fā)器通過門控電路后再進行“或”操作，也會形成一個內(nèi)部中斷請求信號，并傳送至中斷引腳邏輯模塊。
實際上，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”，比較簡單的方法是讀取IRQ和IEN寄存器，并對它們進行“與”操作，然后檢查“等待和被使能的IRQ”位，零值表示沒有使能的中斷，系統(tǒng)處于懸掛狀態(tài)。
◇ IE位
SIP主控制器通過IE位來使能或者禁止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為0時，INT引腳均無效。
可用兩個寄存器位INTLEVEL（參考下面的討論）和POSINT來控制INT引腳的工作方式，在設置IE為1之間，應先設置這兩個配置位。其操作如下：
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（1）電平模式
某些微控制器系統(tǒng)使用低電平有效中斷。當采用這種配置時，MAX3420E采用一個開漏極晶體管驅(qū)動INT引腳至地，由于引腳只能驅(qū)動低電平，因此，需要在INT引腳和邏輯電源之間接一個上拉電阻，該模塊支持多個芯片的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)，可設置INTLEVEL為1。
（2）邊沿模式
MAX3420E的INT引腳可以驅(qū)動邊沿有效的中斷系統(tǒng)，此時，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主控制器通過第二個POSINT位設置邊沿極性，POSINT為1時，MAX3420E為懸掛中斷輸出一個0到1的跳變。POSINT為0（缺省值）時，MAX3420為懸掛中斷輸出一個1到0的跳變。
需要說明的是：如果一個IRQ位置位，而其對應的IEN位清零，則IRQ將不會影響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?qū)募拇嫫魑粚?，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V1之間連接一個上拉電阻。
INT引腳狀態(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）。假設圖中兩個中斷的IEN位均置為1，全局IE位也置1，那么將發(fā)生一個中斷請求，使MAX3420E INT引腳置低，實際上，盡管MAX3420E中斷輸出引腳被稱為INT引腳，它有時也是負極性（例如在電平模式下）。
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SPI主控制器完成中斷服務后將向IRQ位寫入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位之間的時間，當系統(tǒng)產(chǎn)生另一個中斷請求，會將INT引腳拉低，而當?shù)谝粋€中斷請求處于懸掛狀態(tài)時，系統(tǒng)可能產(chǎn)生第二個中斷請求，而此時INT電平?jīng)]有變化，因此至少有一個中斷處于懸掛狀態(tài)（實際上，此刻有兩個中斷處于懸掛狀態(tài)。）
當SPI主控制器完成一個中斷服務向IRQ位寫入1并將其清零后，由于仍有一個中斷處于懸掛狀態(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求，并向IRQ位寫入1，在將其清零，此后由于沒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，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€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MAX3420E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），此時處理器將清除一個IRQ位（向其寫入1），其他IRQ處于懸掛狀態(tài)，第二個條件是在確保還有中斷需要服務時，處理器能夠檢測到邊沿跳變。
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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，在這一點上，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，而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。
INT引腳的有效狀態(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，那么，系統(tǒng)將出現(xiàn)以下事件；
（1）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)。
（2）SPI主控制器完成中斷服務后，并向IRQ位寫入1，并將其清零。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。
（3）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)。
（4）當?shù)谝粋€中斷請求處于懸掛狀態(tài)時，系統(tǒng)又將產(chǎn)生第二個中斷請求，由于MAX3420E INT引腳必須產(chǎn)生另一個邊沿跳變。因此，該引腳將在無效和有效狀態(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引腳可保持在有效狀態(tài)。
（5）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。
（6）SPI主控制器處理完剩下的中斷請求，并向其IRQ位寫入1，將其清除。由于此時已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：一是位于EPIRQ（R11）和EPIEN（R12）寄存器的端點控制，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。
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中斷請求位BAV
該器件的三個緩沖區(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，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，也可以通過寫入1來三個清除BAV IRQ位，但是千萬不要這樣做，相反，應通過寫入IN端點的字節(jié)計數(shù)寄存器來清除BAV IRQ位，這是因為MAX3420E要使用一個IN端點的BAV中斷請求位作為鎖定機制。
事實上，上述機制可以確保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，可能已經(jīng)開始了數(shù)據(jù)包傳輸，從而導致數(shù)據(jù)出錯。
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