Xscale PXA270处理器PCMCIA/CF接口设计及Windows CE 5.0驱动实现
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INCxllp_pccardsocket.h和SOURCExllp_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