基于S3C2440的嵌入式設(shè)備休眠喚醒技術(shù)研究

2 基于外部中斷的休眠喚醒
　正如之前提到的，在OALCPUPoweroff里，系統(tǒng)進(jìn)入休眠前，正確設(shè)置外部喚醒中斷，才能夠喚醒CPU。正確設(shè)置喚醒中斷源，有3個要點：
　(1)把對應(yīng)的GPIO設(shè)置為中斷功能；
　(2)明確外部中斷觸發(fā)條件，如將某種喚醒使用的中斷源所對應(yīng)的IO接到一個按鍵上，需要通過按下按鍵實現(xiàn)喚醒，需要明確當(dāng)按下這個按鍵時，IO接口上的電平會如何變化；
　　(3)根據(jù)按鍵按下時IO電平的變化條件設(shè)置EXTINTn寄存器。當(dāng)按下按鍵時，IO口上的電平會發(fā)生從高到低的變化，那么就設(shè)置對應(yīng)的EXTINTn，使得中斷觸發(fā)條件為Falling edge triggered即下降沿觸發(fā)。
　　通過如下代碼實現(xiàn)了通過按鍵K1、K2的外部中斷喚醒方式：
　　; 6. Setting Wakeup External Interrupt(EINT0,1,2) Mode
　　 ldr r0, =vGPIOBASE
　　 ldr r1, =0x5566//按鍵K1,K2（EINT0，EINT2）
　　 str r1, [r0, #oGPFCON]
　　 ldr r1, =0x82
　　 str r1, [r0, #oEXTINT0]
　此段代碼，首先設(shè)置了外部中斷0和外部中斷2的中斷功能，接著設(shè)置了中斷的觸發(fā)方式:下降沿觸發(fā)方式。
　當(dāng)Windows CE操作系統(tǒng)在基于S3C2440的智能巡檢分析診斷儀完全啟動后，按下“掛起”鍵，待屏幕顯示消失后，開始實驗。
　實驗一：按下按鍵K1，使系統(tǒng)立即重新啟動，重新進(jìn)入Windows CE操作系統(tǒng)；
　實驗二：按下按鍵K2，使系統(tǒng)立即重新啟動，重新進(jìn)入Windows CE操作系統(tǒng)；
實驗結(jié)果表明：即按即啟，沒有延遲，達(dá)到了外部中斷-按鍵喚醒系統(tǒng)的理想效果。
3 基于RTC中斷的休眠喚醒
　S3C2440內(nèi)部RTC模塊結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。RTC模塊的有3種功能：產(chǎn)生時鐘滴答、實時計時和作為系統(tǒng)的觸發(fā)喚醒器[4]。RTC模塊可以在處理器的掉電模式或普通模式在設(shè)定時間(由BCD數(shù)據(jù)給出)和當(dāng)前時間相同時發(fā)生報警。在普通模式下,ALM INT(報警中斷)處于激活狀態(tài)。在掉電模式下, PMWKUP (電源管理喚醒信號)與ALM INT一起處于報警狀態(tài)[5]。

相關(guān)的寄存器有RTCCON、RTCALM和ALMSEC等，設(shè)置代碼如下：
ldr r0,=vRTCBASE ;;;RTC alarm
ldr r1,=0x01
str r1,[r0,#oRTCCON]
ldr r1,=0x41
str r1,[r0,#oRTCALM]
ldr r1,=0x10 ;;10s喚醒
str r1,[r0,#oALMSEC]
　此段代碼，首先設(shè)置RTC控制的可用,然后設(shè)置RTC報警中斷中，秒中斷可用,因為本文以喚醒時間10 s為例，所以僅用到了秒級中斷，最后設(shè)定喚醒時間10 s。
當(dāng)Windows CE操作系統(tǒng)在基于S3C2440的智能巡檢分析診斷儀完全啟動后，按下“掛起”鍵，在“掛起”動作的實現(xiàn)代碼中設(shè)置串口打印語句，顯示“Start”標(biāo)志，在系統(tǒng)被喚醒時設(shè)置串口打印語句，顯示“End”標(biāo)志，通過DNW軟件，觀察串口打印信息，記錄“Start”和“End”之間的用時，即為喚醒時間，10次實驗結(jié)果可知平均用時10.04 s,與預(yù)計用時10.0 s的相對誤差為0.4%，在工程應(yīng)用上，基本達(dá)到操作要求。
研究過程后期，在確認(rèn)相應(yīng)設(shè)置正確的前提下，系統(tǒng)仍無法正常喚醒，在重新分析整個流程設(shè)計和代碼實現(xiàn)后，發(fā)現(xiàn)在S3C2440的官方BSP（板級支持包）中存在一個BUG：系統(tǒng)休眠時保存數(shù)據(jù)的虛擬地址設(shè)置錯誤，SLEEPDATA_BASE_VIRTUAL設(shè)置為0xAC028000，而此處和Bootloader中的SLEEPDATA_BASE_PHYSICAL 都設(shè)定為0x30028000。根據(jù)地址映射表里面的設(shè)置是：DCD 0x80000000, 0x30000000, 64; 32 MB DRAM BANK 6，因此虛擬地址是0xA0028000。將虛擬地址修改后，即可正常喚醒。
本文通過深入分析休眠喚醒過程，在基于S3C2440和WindowsCE5.0的平臺上分別通過外部中斷喚醒和RTC中斷喚醒兩種方法實現(xiàn)了休眠喚醒。文中所述的原理和方法不僅適用于上述指定的硬件平臺，還適用于其他使用Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)的硬件平臺。應(yīng)用表明，這兩種方法實現(xiàn)了不同情況下的喚醒，達(dá)到了理想的效果，該儀器工作穩(wěn)定，性能良好，已進(jìn)入小規(guī)模量產(chǎn)階段。
參考文獻(xiàn)
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[3] Samsung Electronics，Samsung 2440A datasheet，2004.
[4] 田澤.嵌入式開發(fā)與應(yīng)用[M]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2004:22-24.
[5] 田澤，曹慶年，劉天時，等. 嵌入式處理器S3C2440 Windows CE的RTC模塊驅(qū)動設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 計算機應(yīng)用與軟件，2007(3)：31-33.