在CPLD管理下实现高效多串口中断源

用了LatticeispLSI系列产品，以适应不断扩展或开发新的产品以及1个硬件平台上多个品种的实现。使用可编程逻辑器件CPLD，有利于在系统设计和现场运行后对系统进行修改、调试、升级等。Lattice是带有在系统可编程（I
　　
　　
　　
　　SP）功能的可编程逻辑器件，即不需要重新修改PCB即可修改原有设计。
　　
　　①在CPLD中设计1位寄存器INTEN原理图如图2所示。地址总线A对应INTEN的口地址，数据线D[0]对应INTEN的数据，数据在L的上升沿锁定。
　　
　　②在CPLD中设计一个8位状态机。状态机由XCLK驱动，XCLK通过分频生成100kHz时钟，即Δt=10μs。
　　
　　3设计构想
　　
　　在CPLD中做1个1位寄存器Reg，称为INTEN中断允许，由1个8位状态机根据16C554的中断请求线产生的INTREQ及INTEN状态来最终生成DLY_IRQ。
　　
　　①INTREQ为n个中断的或；
　　
　　②CPU对INTEN只写，操作过程分3步。
　　
　　第1步，中断安装后设置INTEN=1。
　　
　　第2步，进入中断服务程序后CPU设置INTEN=0。
　　
　　第3步，退出中断服务程序的最后指令。
　　
　　outportb(0x20,0x20);
　　
　　outportb(INTEN_PORT,0x01);//INTEN_PORT为INTEN的口地址
　　
　　③中断响应的时序如图3所示。
　　
　　在ISR置位期间，有中断请求INTREQ产生时，此时如果触发了中断，则会使上次中断服务无法完成，因而造成中断丢失。因此，在ISR配置期间，将中断允许INTEN设置为0，防止其它中断请求触发中断，并用INTREQ锁存未被响应的中断请求。退出中断服务后，得中断允许INTEN设置为1，保证其它中断请求能够被响应，并延迟50μs，以确保此次中断服务完全退出。
　　
　　④中断控制寄存器的状态图（描述8位状态机的转换）如图4所示。
　　
　　在退出中断时，将INTEN设置为1，从状态S3转换到状态S0。时间上延迟了5Δt=50μs,确保当前中断完全退出。INTREQ锁存中断请求，以确保下一中断能获得响应。
　　
　　4软件设计
　　
　　在设计中断服务程序时，要注意中断服务程序必须具备自我保护能力，并能访问到所有当前段地址和堆栈指针；接管中断向量前要关中断；在中断程序入口处要立即开中断；以允许较高级的中断产生；中断程序执行IRET指令前，应向中断控制器发出结束中断命令EOI。在安装中断时，将INTEN设置为1，在中断服务中轮流检查多个串口，如果有中断服务产生，则将INTEN设置为0；退出中断服务的时候，将INTEN设置为1。
　　
　　上面基于嵌入式系统的精简特性，提出了一种高效多串口中断源的实现方案；大大节省了资源，确保中断请求的无漏检测和服务，并有效地解决了多个串口共享同一中断源时所造成的冲突和丢失等问题。
　　
　　
　　
　

《在CPLD管理下实现高效多串口中断源(第2页)》