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(gè)要點(diǎn)：
　(1)把對(duì)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(duì)應(yīng)的IO接到一個(gè)按鍵上，需要通過按下按鍵實(shí)現(xiàn)喚醒，需要明確當(dāng)按下這個(gè)按鍵時(shí)，IO接口上的電平會(huì)如何變化；
　　(3)根據(jù)按鍵按下時(shí)IO電平的變化條件設(shè)置EXTINTn寄存器。當(dāng)按下按鍵時(shí)，IO口上的電平會(huì)發(fā)生從高到低的變化，那么就設(shè)置對(duì)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(shí)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(dòng)后，按下“掛起”鍵，待屏幕顯示消失后，開始實(shí)驗(yàn)。
　實(shí)驗(yàn)一：按下按鍵K1，使系統(tǒng)立即重新啟動(dòng)，重新進(jìn)入Windows CE操作系統(tǒng)；
　實(shí)驗(yàn)二：按下按鍵K2，使系統(tǒng)立即重新啟動(dòng)，重新進(jìn)入Windows CE操作系統(tǒng)；
實(shí)驗(yàn)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(shí)鐘滴答、實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)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(shí)間(由BCD數(shù)據(jù)給出)和當(dāng)前時(shí)間相同時(shí)發(fā)生報(bào)警。在普通模式下,ALM INT(報(bào)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(hào))與ALM INT一起處于報(bào)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(bào)警中斷中，秒中斷可用,因?yàn)楸疚囊詥拘褧r(shí)間10 s為例，所以僅用到了秒級(jí)中斷，最后設(shè)定喚醒時(shí)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(dòng)后，按下“掛起”鍵，在“掛起”動(dòng)作的實(shí)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(shí)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(shí)，即為喚醒時(shí)間，10次實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知平均用時(shí)10.04 s,與預(yù)計(jì)用時(shí)10.0 s的相對(duì)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(gè)流程設(shè)計(jì)和代碼實(shí)現(xiàn)后，發(fā)現(xiàn)在S3C2440的官方BSP（板級(jí)支持包）中存在一個(gè)BUG：系統(tǒng)休眠時(shí)保存數(shù)據(jù)的虛擬地址設(shè)置錯(cuò)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(tái)上分別通過外部中斷喚醒和RTC中斷喚醒兩種方法實(shí)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(tái)，還適用于其他使用Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。應(yīng)用表明，這兩種方法實(shí)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(shí)，等. 嵌入式處理器S3C2440 Windows CE的RTC模塊驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2007(3)：31-33.