系统初始化时,SD_nCD检测引脚被设置为上升沿和下降沿触发,因此引脚电平发生变化时,都会有中断产生。当硬件产生中断时,系统进入核心ISR,对SD_nCD进行检测,返回相应的中断标识码,对于是SD插入还是拔出,则由驱动程序的IST来处理。
由于SD卡插槽采用的是机械式开关,在插拔卡的时候,机械开关断开、闭合时会有抖动,导致SD卡检测引脚的电平不稳定,从而有可能引起对卡的状态的误判。这样会导致加载上层驱动,初始化失败造成系统宕机。为了使每次插拔只响应一次,必须要采用相应的方法来防止抖动,避开按键按下的抖动时间。
在驱动程序IST里采用延时采样的方法来避免抖动,同时也尝试了多次采样的检测方法来避开用户按键的抖动时间。
延时采样是IST在收到SD卡检测事件以后,并不是立刻进行引脚信号判断,而是延时一段时间采样,延迟时间要根据系统电路特性而定,然后检测引脚信号,判断插槽的状态是卡插入还是拔出。多次采样方法是IST在收到SD卡检测事件以后,要对引脚进行多次等间隔采样,根据采样出的多数电平信号的值来决定插槽卡的状态。多次采样的方法可以有更短的响应时间,当采样出的电平信号多数值不能决定卡的状态时,需要进行重新采样判断。
对于延时采样的防抖动方法,必须考虑到实现的效率。
ISR运行于系统核心态,它的延时会影响整个系统,导致用户的输入响应时间过长,造成整体性能的下降。而WindowsCE的驱动程序是用户态的DLL,作为用户进程来调度,因此在SDHost的驱动程序里实现防抖动,可保证系统整体性能不下降。
对于上述两种防抖动方法,我们进行了连续插拔的测试,结果如图3所示。测试结果表明,这两种方法都取得了较好的效果,基本上解决了SD卡检测的抖动问题。
图3 SD卡插拔宕机次数测试
4 结语
本文介绍的SDHost控制器已经应用在工程实践中,结果表明设计是灵活有效的,防抖动设计对于类似的设计也具有一定的借鉴意义。