系统学习ARM之六 --异常处理 -

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本文引用地址: http://www.21ic.com/app/mcu/201806/764476.htm

一、简介：

异常：

是一种突发情况。异常发生后，处理器要进行相应的处理（异常处理），切换到对应的异常工作模式。

二、四大步三小步：（异常处理的硬件完成的事项）

（1）拷贝 CPSR 到 SPSR_

（2）设置适当的 CPSR 位：

①改变处理器状态进入 ARM 状态

②改变处理器模式进入相应的异常模式

③设置中断禁止位禁止相应中断 (如果需要)

（3）保存返回地址到 LR_

（4）设置 PC 为相应的异常向量

三、异常处理的返回： --通过异常返回指令1. 要做的：

• 从 SPSR_恢复CPSR

• 从LR_恢复PC

2. 返回的具体实现指令：

①第一种方式：指令带 “S” 后缀 + PC做为目的寄存器

movs pc,lr

②第二种方式：如果 lr之前被压栈的话使用LDM +“ ^”

ldmfd sp!,{ pc }^

注意：有些异常处理返回值需要修正lr寄存器

所有从异常返回的情况：

a、从SWI和Undef 异常返回：

movs pc,lr

b、从FIQ, IRQ和 预取异常(Prefect Abort)返回：

SUBS pc,lr,#4 == @ pc = lr -4 和cpsr = spsr 两句

c、从数据异常(Data Abort)返回：

SUBS pc,lr,#8

d、如果LR之前被压栈的话：

MOVS pc,lr

四、异常源处理优先级表：1. 表：

Reset 最高

Data Abort //数据存取异常

FIQ

IRQ

Prefetch Abort

SWI

Undefined instruction

2. 向量表指令：

①异常向量表：放的是不同异常源的处理地址。

②异常向量表指令：

LDR PC, [PC, #+0xFF0] 可寻址±4k

MOV PC, #0x30000000 立即数

B IRQ_handler 可寻址±32M

五、中断控制器：1. 为什么会有中断控制器？：

ARM内核（小核）只有两个中断源，用中断控制器来扩展中断源

2. 中断控制器要实现的功能 / 中断控制器的作用：

1. 择优----(优先级)

2. 跳转到对应的中断处理函数

3. 选择处理该中断源的cpu

六、FIQ 比 IRQ快的原因：

1. fiq 比 irq 的优先级高

2. FIQ 向量位于向量表的最末端，异常处理不需要跳转

3. FIQ 比 IRQ 多5个私有的寄存器（r8-r12），在中断操作时，压栈出栈操作的少。