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Xscale PXA270处理器PCMCIA/CF接口设计及Windows CE 5.0驱动实现

52RD.com 2006年3月6日 北京凌创超胜科技            评论:3条 查看 我来说两句
  

本文以Intel PXA270开发平台Mainstone II(Bulverde DVK NBMMNS2B0PC)为基础,用实例论述在XScale PXA270处理器在省去硬件逻辑器件CPLD/FPGA的情况下,如何实现单PCMCIA接口、CF接口和Windows CE 5.0的驱动。

图1:PXA270的PCMCIA接口逻辑图。(说明:图中几个锯齿符号是电阻,上面的横线是电压VCC3)

英特尔开发代号为Bulverde的XScale PXA270系列处理器时钟频率高达624MHz,支持无线多媒体指令集扩展(Wireless MMX),允许PXA270以较低的时钟频率实现增强的多媒体性能,同时该处理器引用了英特尔的SpeedStep技术来延长电池寿命。另外可以配合内部开发代号为Marathon的2700G多媒体加速器,提升高分辨率图像处理和3D加速处理能力,构建手持终端中的“骨灰级”多媒体应用

Intel Xscale PXA270处理器内部集成了双通道16位PCMCIA PC Card/CF控制器。支持8位/16位I/O模式和Memory模式的访问,但不支持32位的Card Bus,符合工业标准的32位PC卡和16位PC卡通常可以从外观上辨别。

I/O模式和Memory模式是可以在相同的硬件设计上通过驱动和软件来控制的。而在CF规范中描述的True IDE模式,可参考Intel关于IDE模式的设计资料,本文不作详细讨论。

在Mainstone II平台上,PCMCIA的控制逻辑将状态转换中断和读写中断交给CPLD和FPGA处理后通过单一的GPIO交由CPU处理,通常在开发平台上,为了适合不同接口和设备的实验,CPLD和FPGA成为不可缺少的必要组件,但在实际的产品,尤其是手持产品应用中,考虑成本和功耗的因素,通常将逻辑部件用成本更低的电路实现。对于PXA270这样的高性能处理器来说,用软件实现PCMCIA接口的时序和中断逻辑可以说很容易,关键是要清楚CPLD和FPGA到底在什么时间点做了哪些工作。

图2:PCMCIA/CF接口的参考原理图。

先来看看PXA270的PCMCIA接口逻辑图,如图1。除去MD(15:0)数据线和MA(25:0)地址线之外,PCMCIA/CF在I/O和Memory模式所需的控制信号的名称和定义如表1。

图2是PCMCIA/CF接口的参考原理,可以看到CD1/CD2被拉高到VCC,而插卡进去时,卡内将此两脚对地短接,则表现为低电平,在简化的系统设计中,还可以忽略BVD1/-STSCHG用CD的沿来做卡插入/拔出中断。考虑到WINCE中PC CARD设备在整个系统一般不作为高优先级的中断设备,RESET和IRQ可连接到PXA270的空余用户GPIO,即除0/1之外的其它空闲GPIO。详细硬件设计,可参考设计指南文档。

关于Windows CE的驱动,在安装Windows CE5.0选择Xscale的支持后,就会安装Mainstone II平台的BSP。以此为基础,开始修改并完善自己的PXA270平台的BSP。建议用BSP Wizard“克隆”一套自己的BSP,而不是在原先Mainstone II平台修改。

目录:针对Mainstone II平台PCCARD驱动的相关目录。

针对Mainstone II平台PCCARD驱动的相关目录(见目录(a)、(b)、(c)、(d)、 (e)),如果是用PCMCIA或者CF接口的网卡作以太网调试,则还需要关注目录(f)和目录(e)。

各个目录中的文件修改

目录(a)有3个CPP文件和一个注册表文件,修改思路如程序1所示。

说明1:目录(a)的修改思路。

目录(b)和目录(c)比较关键的就是intr.c文件,前者是WinCE接受BSP层外部中断的接口。后者是CPU系统处理中断的优先级和内部中断的配置,以及内外部中断的交互。

目录(c)中的intr.c的g_IntPriorities中去掉一组0x00000000,在IRQ_GPIO1前面或者后面加上IRQ_GPIOXX_2,并将目录(b)的intr.c中PCMCIA相关的BLR语句屏蔽。

说明2:BSPIntrInit部分添加。

BSPIntrInit部分添加如程序2(a)所示,程序2(b)是和PCCARD驱动相关的中断函数,可参照以下思路具体实现针对轮询方式的卡插入/取出中断处理,关于传输的中断可参考卡插入取出中断处理自行实现(见程序3):

说明3:调整xlli_mainstone_defs.inc。

需要注意的是,在WindowsCE 2.0以后,BVD1/2状态中断可以用CD中断来代替,而不需要单独使用。而CD1/2的状态一般情况都是相同的,经过实验,选取其中之一也是切实可行的,可自行决定是否全部采用。

目录(d)下需要修改INC\xllp_pccardsocket.h和SOURCE\xllp_pccardsocket.c,将读取BLR需要修改为读取GPIO的方式。

调整xlli_mainstone_defs.inc

程序4

(见程序4),目录(e)在这里是MDD层的驱动,通常不用修改。

在所有的中断和BLR机制都修改完成后,即可开始编译平台测试,而Bootloader部分若采用CF/PCMCIA NE2000有线网卡调试,上述除XLLP外的其他部分在Eboot里面是不起作用的,正确修改的XLLP部分可结合Eboot来验证硬件设计的正确性.

本文小结

表1:PCMCIA/CF在I/O和Memory模式所需的控制信号的名称和定义。

本文在一个成功实验的平台上提供Intel XScale PXA270的PCMCIA/CF控制器的设计和CE 5.0驱动的实现过程,在必要的部分作了一定幅度的精简,需仔细研读Intel XScale PXA270相关设计文档和Windows CE5.0的帮助,并根据实际设计情况结合本文的思路方可具体实现完整的PCMCIA驱动。此外,本文提供的中断和GPIO操作的思路也可进一步应用于其他外部设备的硬件设计和Windows CE驱动编写工作中。

参考文献

《Intel Xscale PXA27x Developer Manual(280000-002)》——Intel Corp.

《Intel Xscale PXA27x Design Guide(280001-001)》——Intel Corp.

《CF+ and CompactFlash Specification Revision 3.0》——CompactFlash Association

《PC Card Standard, Volume 2, Electrical Specification, Version 1.4》——PCMCIA

《Help file of Platform Builder for Microsoft Windows CE 5.0》——Microsoft Corp.

作者:徐超

技术总监

北京凌创超胜科技有限公司

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评 论
3楼 52RD网友 42.2.*.* 发表于 2012-4-21 09:03 回复
Great post with lots of ipmtornat stuff.
2楼 jingjing(游客) 219.142.*.* 发表于 2007-1-9 11:17 回复
Intel把他卖掉了
1楼 handsoft(游客) 222.216.*.* 发表于 2006-5-23 18:15 回复
不错!这个处理器真的性能优越!intel妈的什么领域都要涉及!靠!
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