关于LPC5500中USB的FRAME_INT中断

 

USB中的SOF(Start Of Frame)包是USB开发中，经常接触也是很简单的一个概念：SOF由USB主机每1ms定时发出(FS)，作用很多，相当于是一个时钟节拍基准，如果暂时用不到，就忽略也没有关系。LPC5528的USB模块中，有一个FRAME_INT中断描述如下:

这个中断 ”感觉好像就是SOF中断”，似乎只是名字换成了FRAME_INT，在手册中的描述也和SOF中断几乎一样，但是手册里就是没有说它就是SOF中断。

经过小编实测和向同事确认，发现这个中断实际上并不完全等同于SOF中断，两者还是有一定区别的。本文就来探讨一下这个问题：

事情是这样的: 小编最近支持一个客户，客户的代码中涉及低功耗按键唤醒，USB Remote wakeup, 也需要用到SOF中断做为定时器来驱动上层app事件。

客户发现：当PC关机的时候，LPC5528被按键唤醒，唤醒后执行Remote Wakeup(实际就是MCU将USB总线设置为K states)，因为这时候主机Host已经关机，USB总线上没有任何信号，永远维持的K states上，但是MCU却莫名其妙的进入了FRAME_INT中断，而且还是1ms的周期！

测试使用一个GPIO引脚——GPIO_SOF_EVT，每当进入FRAME_INT中断后，Toggle一次；测试波形如下图：

这有点奇怪了。。。USB总线上没有任何包发过来，但是还是会进FRAME_INT中断！难道FRAME_INT中断不是SOF中断？

结果确实是这样。。经过和同事确认，FRAME_INT中断确实不是SOF中断，它只是和SOF中断有点像而已。当VBUS没有掉电且MCU执行Remote wakeup(Resume)的时候, FEAME_INT还是会”如期而至”。。他和SOF包没有必然联系。。。 疑惑中

那么如果想用SOF中断咋办呢？有一个简单的办法：USB->INFO寄存器中的前11位为FRAME_NR，它记录了正确解码SOF的帧号，每当收到一个真正的SOF帧，FRAME_NR都会自加，所以在FRAME_INT中断中可以读入FRAME_NR来辅助判断，这次FRAME_INT到底是不是真正的SOF包到来:

代码如下所示：

补充：

小编同时也测试了HS-USB的FRAME_INT中断，其结论和FS是一样的，只不过HS的FRAME_INT中断是微帧，125us一次。

FRAME_INT中断在SDK中默认是关闭的，需要在INTEN寄存器中打开对应的标志位才可以使用。

到此为止，有必要进一步地思考一下，为什么这个USB的内部模块中，没有专门的SOF中断，却出现了这个与SOF有关，又不来源于SOF的FRAME_INT中断。

尽管没有与芯片设计人员沟通，但可以合理地推论，这个FRAME_INT中断是为SOF相关应用而设计的，之所以没有直接使用SOF作为触发源，是因为在USB主机休眠时，不再有SOF信号，而对于在主机休眠时仍需要周期中断源的USB应用而言，则需要使用其它定时器资源来实现相应功能，这样就会占用其它片上资源，又会增加软件调度的负担。

而在片内USB模块中，设计这样的机制，即可以在没有外部SOF信号时，继续维持周期性的中断，也可以在SOF信号恢复后，保持这个周期中断与SOF同步，即实现了SOF中断的功能，又兼顾了软件的实现与层次划分。

最后，这样的设计并不增加硬件的成本。

来源：恩智浦MCU加油站

　　审核编辑：汤梓红