基于S3C2440的嵌入式设备休眠唤醒技术研究

休眠前，正确设置外部唤醒中断，才能够唤醒CPU。正确设置唤醒中断源，有3个要点：
　(1)把对应的GPIO设置为中断功能；
　(2)明确外部中断触发条件，如将某种唤醒使用的中断源所对应的IO接到一个按键上，需要通过按下按键实现唤醒，需要明确当按下这个按键时，IO接口上的电平会如何变化；
　　(3)根据按键按下时IO电平的变化条件设置EXTINTn寄存器。当按下按键时，IO口上的电平会发生从高到低的变化，那么就设置对应的EXTINTn，使得中断触发条件为Falling edge triggered即下降沿触发。
　　通过如下代码实现了通过按键K1、K2的外部中断唤醒方式：
　　; 6. Setting Wakeup External Interrupt(EINT0,1,2) Mode
　　 ldr r0, =vGPIOBASE
　　 ldr r1, =0x5566//按键K1,K2（EINT0，EINT2）
　　 str r1, [r0, #oGPFCON]
　　 ldr r1, =0x82
　　 str r1, [r0, #oEXTINT0]
　此段代码，首先设置了外部中断0和外部中断2的中断功能，接着设置了中断的触发方式:下降沿触发方式。
　当Windows CE操作系统在基于S3C2440的智能巡检分析诊断仪完全启动后，按下“挂起”键，待屏幕显示消失后，开始实验。
　实验一：按下按键K1，使系统立即重新启动，重新进入Windows CE操作系统；
　实验二：按下按键K2，使系统立即重新启动，重新进入Windows CE操作系统；
实验结果表明：即按即启，没有延迟，达到了外部中断-按键唤醒系统的理想效果。
3 基于RTC中断的休眠唤醒
　S3C2440内部RTC模块结构框图如图2所示。RTC模块的有3种功能：产生时钟滴答、实时计时和作为系统的触发唤醒器[4]。RTC模块可以在处理器的掉电模式或普通模式在设定时间(由BCD数据给出)和当前时间相同时发生报警。在普通模式下,ALM INT(报警中断)处于激活状态。在掉电模式下, PMWKUP (电源管理唤醒信号)与ALM INT一起处于报警状态[5]。

相关的寄存器有RTCCON、RTCALM和ALMSEC等，设置代码如下：
ldr r0,=vRTCBASE ;;;RTC alarm
ldr r1,=0x01
str r1,[r0,#oRTCCON]
ldr r1,=0x41
str r1,[r0,#oRTCALM]
ldr r1,=0x10 ;;10s唤醒
str r1,[r0,#oALMSEC]
　此段代码，首先设置RTC控制的可用,然后设置RTC报警中断中，秒中断可用,因为本文以唤醒时间10 s为例，所以仅用到了秒级中断，最后设定唤醒时间10 s。
当Windows CE操作系统在基于S3C2440的智能巡检分析诊断仪完全启动后，按下“挂起”键，在“挂起”动作的实现代码中设置串口打印语句，显示“Start”标志，在系统被唤醒时设置串口打印语句，显示“End”标志，通过DNW软件，观察串口打印信息，记录“Start”和“End”之间的用时，即为唤醒时间，10次实验结果可知平均用时10.04 s,与预计用时10.0 s的相对误差为0.4%，在工程应用上，基本达到操作要求。
研究过程后期，在确认相应设置正确的前提下，系统仍无法正常唤醒，在重新分析整个流程设计和代码实现后，发现在S3C2440的官方BSP（板级支持包）中存在一个BUG：系统休眠时保存数据的虚拟地址设置错误，SLEEPDATA_BASE_VIRTUAL设置为0xAC028000，而此处和Bootloader中的SLEEPDATA_BASE_PHYSICAL 都设定为0x30028000。根据地址映射表里面的设置是：DCD 0x80000000, 0x30000000, 64; 32 MB DRAM BANK 6，因此虚拟地址是0xA0028000。将虚拟地址修改后，即可正常唤醒。
本文通过深入分析休眠唤醒过程，在基于S3C2440和WindowsCE5.0的平台上分别通过外部中断唤醒和RTC中断唤醒两种方法实现了休眠唤醒。文中所述的原理和方法不仅适用于上述指定的硬件平台，还适用于其他使用Windows CE嵌入式操作系统的硬件平台。应用表明，这两种方法实现了不同情况下的唤醒，达到了理想的效果，该仪器工作稳定，性能良好，已进入小规模量产阶段。
参考文献
[1] 张炜,韩进.低功耗嵌入式系统的分析与应用[J].计算机系统应用，2009(11):109:113.
[2] KATZ D，GENTILE R. 低功耗嵌入式实现的方方面面[J]. 电子产品世界，2009(1)：63-66.
[3] Samsung Electronics，Samsung 2440A datasheet，2004.
[4] 田泽.嵌入式开发与应用[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2004:22-24.
[5] 田泽，曹庆年，刘天时，等. 嵌入式处理器S3C2440 Windows CE的RTC模块驱动设计与实现[J]. 计算机应用与软件，2007(3)：31-33.