EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
第九章 ARM异常中断处理 ) F) l- E p z. e
9.1arm控制程序的执行流程 1、正常程序执行：每执行一条arm指令，PC值加4字节；每执行一条thumb指令，PC值加2字节。 2、跳转：B/BL/BLX，对于BLX，跳转到目标地址处执行，保存子程序的返回地址，根据目标地址的最低位可以将程序切换到thumb状态。 3、中断：系统先执行完当前指令，然后保存现场，之后跳转到异常中断处理程序。中断执行完后，恢复现场，程序返回到发生中断的指令的下一条指令处执行。 3 C% X s' T2 L% F# v
9.1.2异常中断向量表及优先级 中断向量地址 异常中断类型 异常中断模式 优先级（6级最低） 0x0 复位 特权模式（SVC） 1 0x4 未定义指令中止 未定义指令中止 6 0x8 软件中断（SWI) 特权模式（SVC） 6 0x0c 指令预取中止 中止模式 5 0x10 数据访问中止 中止模式 2 0x14 保留 0x18 外部中断请求（IRQ） 外部中断模式（IRQ） 4 0x1c 快速中断请求（FIQ） 快速中断模式（FIQ） 3 异常中断模式寄存器，除FIQ外，都只有R13、R14专用寄存器，使用这些寄存器时，必须用RN来定义这些名称。 R13_svc RN R13
- u/ g8 ]/ |1 G1 a7 Q& y1 @( S- m; w: P9.2异常中断响应过程 + ?& z+ }7 M* i7 e( N0 z
9.2.1 arm对异常中断的响应过程 1、保存处理器当前状态、中断屏蔽位以及各条件标志位 2、设置CPSR中相应位 3、保存返回地址到LR 4、将PC设置成中断向量地址 上述过程可以用伪指令描述为： R14_<exception_mode>=return link SPSR_<exception_mode>= CPSR CPSR[4:0]=exception mode number //运行于ARM状态 CPSR[5]=0 //禁止FIQ中断 CPSR[6]=1 //禁止IRQ中断 CPSR[7]=1 PC=exception vector address
$ u8 ~0 {5 Y5 ^" f" P1、响应复位异常中断 R14_svc=unpredictable value SPSR_svc=CPSR CPSR[4:0]=0b10011 //运行于ARM状态 CPSR[5]=0 //禁止FIQ中断 CPSR[6]=1 //禁止IRQ中断 CPSR[7]=1 if high vectors configured then PC=0xFFFF 0000 else PC=0x0000 0000 ) u+ f1 g# G" ?4 V/ u6 S# y
处理复位中断 STMFD SP!,{register,LR} ;... LDMFD SP!,{register,LR}^ ;^表示将SPSR_mode中的内容复制到CPSR ' q0 E7 U' C- |! W
返回 MOV PC,LR 6 u" C+ M1 J' O! T
f( h9 c( ?6 B5 x" V( w$ F3 \2、响应未定义指令异常中断 R14_und=address of next instruction after the undefined instruction SPSR_und=CPSR CPSR[4:0]=0b11011 //运行于ARM状态 CPSR[5]=0 //禁止FIQ中断 CPSR[6]=1 //禁止IRQ中断 CPSR[7]=1 if high vectors configured then PC=0xFFFF 0004 else PC=0x0000 0004 % b2 x' s3 {. L7 N" R
处理复位中断 SUBS LR,LR,#4 ;计算返回地址 STMFD SP!,{register,LR} ;保存使用到的寄存器 ;... LDMFD SP!,{register,LR}^ ;中断返回，^表示将SPSR_mode中的内容复制到CPSR
0 O; p7 w f( B. h3 G3 o, p返回 MOVS PC,LR
9 ^) i# H# ^5 k t, z" e& ~3、响应SWI异常中断 R14_svc=address of next instruction after the SWI instruction SPSR_svc=CPSR CPSR[4:0]=0b11011 //运行于ARM状态 CPSR[5]=0 //禁止FIQ中断 CPSR[6]=1 //禁止IRQ中断 CPSR[7]=1 if high vectors configured then PC=0xFFFF 0008 else PC=0x0000 0008 % M: b; H% J: B
处理复位中断 SUBS LR,LR,#4 ;计算返回地址 STMFD SP!,{register,LR} ;保存使用到的寄存器 ;... LDMFD SP!,{register,LR}^ ;中断返回，^表示将SPSR_mode中的内容复制到CPSR
, x1 P# s% x3 ~: O- p/ ]( V返回 MOVS PC,LR
0 B: u0 j& M* t/ ?) T Q$ \7 d4、响应指令预取中止异常中断 R14_abt=address of the aborted instruction +4 SPSR_abt=CPSR CPSR[4:0]=0b10111 //运行于ARM状态 CPSR[5]=0 //CPSR[6]不变 //禁止IRQ中断 CPSR[7]=1 if high vectors configured then PC=0xFFFF 000C else PC=0x0000 000C
' W' H/ r& p) ~ r处理复位中断 SUBS LR,LR,#4 ;计算返回地址 STMFD SP!,{register,LR} ;保存使用到的寄存器 ;... LDMFD SP!,{register,LR}^ ;中断返回，^表示将SPSR_mode中的内容复制到CPSR
. h9 n# z: {( j9 l7 T5 D2 A返回 SUBS PC,LR,#4
! A' A/ q; ^- ^. s$ e: K4 v [. p5、响应数据访问中止异常中断 R14_abt=address of the aborted instruction +8 SPSR_abt=CPSR CPSR[4:0]=0b10111 //运行于ARM状态 CPSR[5]=0 // //CPSR[6]不变 //禁止IRQ中断 CPSR[7]=1 if high vectors configured then PC=0xFFFF 0010 else PC=0x0000 0010
0 y k. ~3 M0 H8 G9 e; K) U处理复位中断 SUBS LR,LR,#4 ;计算返回地址 STMFD SP!,{register,LR} ;保存使用到的寄存器 ;... LDMFD SP!,{register,LR}^ ;中断返回，^表示将SPSR_mode中的内容复制到CPSR
9 @: l/ }2 q0 k0 U9 y% P) U, _7 X返回 SUBS PC,LR,#8 ! C: ^! u# [+ f( z, ?, W+ m5 k
6、响应IRQ异常中断 R14_irq=address of next instruction to be executed +4 SPSR_irq=CPSR CPSR[4:0]=0b10010 //运行于ARM状态 CPSR[5]=0 // //CPSR[6]不变 //禁止IRQ中断 CPSR[7]=1 if high vectors configured then PC=0xFFFF 0018 else PC=0x0000 0018 : B1 K% l. \# ?1 X- n/ M( X7 N
处理复位中断 SUBS LR,LR,#4 ;计算返回地址 STMFD SP!,{register,LR} ;保存使用到的寄存器 ;... LDMFD SP!,{register,LR}^ ;中断返回，^表示将SPSR_mode中的内容复制到CPSR ! Z. H/ t1 l% v* X3 g' V
返回 SUBS PC,LR,#4
+ _: W w/ J8 [: t p7、响应FIQ异常中断 R14_fiq=address of next instruction to be executed +4 SPSR_fiq=CPSR CPSR[4:0]=0b10001 //运行于ARM状态 CPSR[5]=0 //禁止FIQ中断 CPSR[6]=1 //禁止IRQ中断 CPSR[7]=1 if high vectors configured then PC=0xFFFF 001C else PC=0x0000 001C
6 {- W8 w+ y" Y. b. Q; l$ L处理复位中断 SUBS LR,LR,#4 ;计算返回地址 STMFD SP!,{register,LR} ;保存使用到的寄存器 ;... LDMFD SP!,{register,LR}^ ;中断返回，^表示将SPSR_mode中的内容复制到CPSR
$ H5 L- j9 |$ B; x, @返回 SUBS PC,LR,#4
( h. G2 e1 }4 a" _+ Y4 X: }9.3 中断注册 两种方法：1、使用跳转指令将中断处理程序注册到中断向量表。简单，但是只能在32MB空间范围内跳转 2、使用LDR指令。分两步：先将中断处理程序的绝对地址存放在距离向量表4KB范围内的存储单元中，再用LDR将该单元内容读取到PC中
; H: t$ i* k- S$ J# j, W# _, _9.3.1系统复位是注册异常中断处理程序 又分为2中情况： 1、起始地址0x0处为ROM 2、起始地址0x0处为RAM 8 m9 y3 w4 n3 [: d
起始地址0x0为ROM 使用跳转指令 Vector_Init_Block BL Reset_Handler BL Undefined_Handler BL SWI_Handler BL Prefetch_Handler BL Abort_Handler NOP BL IRQ_Handler BL FIQ_Handler " b4 `& D; t4 f
使用LDR指令 Vector_Init_Block LDR PC, Reset_Addr LDR PC, Undefined_Addr LDR PC, SWI_Addr LDR PC, Prefetch_Addr LDR PC, Abort_Addr NOP LDR PC, IRQ_Addr LDR PC, FIQ_Addr 7 i) }6 w8 T6 ^; B
Reset_Addr DCD Start_Boot Undefined_Addr DCD Undefined_Handler SWI_Addr DCD SWI_Handler Prefetch_Addr DCD Prefetch_Handler Abort_Addr DCD Abort_Handler NOP IRQ_Addr DCD IRQ_Handler FIQ_Addr DCD FIQ_Handler - L% }4 ]" I6 Z& O- O
2地址0x0为RAM 中断向量表必须使用数据读取指令直接向PC中赋值的形式。而且必须使用下面的代码把中断向量表从ROM中复制到RAM的地址0x0处。 MOV R8, #0 ADR R9,Vector_Init_Block ;复制中断向量表(8字节) LDMIA R9!,{R0-R7} STMIA R8!,{R0-R7} ;复制中断处理函数地址表（8字节） LDMIA R9!,{R0-R7} STMIA R8!,{R0-R7}
6 E: L. C) Z2 y% \9.3.2 在C程序中注册异常中断处理程序 中断向量表中使用跳转指令 1、读取中断处理程序的地址 2、从上一步得到的地址中减去异常中断对应的中断向量地址 3、从上一步得到的地址中减去8，以允许指令预取 4、将上一步得到的地址右移2位，得到以字为单位的偏移量 5、确保上一步得到的地址值高8位为0，因为跳转指令只允许24位的偏移量 6、将上一步得到的地址与数据0xea00 0000作逻辑或，从而得到将要写的中断向量表中的跳转指令的编码 unsigned Install_Handler (unsigned routine ,unsigned *vector) //vector中断向量表，routine中断处理程序 //程序返回原来的中断向量 { unsigned vec,oldvec; vec=((routine-(unsigned)vector-0x8)>>2); if(vec&0xff000000) { printf("Installation of Handler failed!"); exit(1); } vec=0xea00 0000|vec; oldvec=*vector; *vector=vec; return oldvec; } //下面语句调用中断注册函数 unsigned *irqvec=(unsigned *)0x18; Install_Handler ((unsigned)IRQHandler,irqvec);
8 e P1 ?5 n+ z7 F中断向量表使用数据读取指令注册 1、读取中断处理程序的地址 2、从上一步得到的地址中减去异常中断对应的中断向量地址 3、从上一步得到的地址中减去8，以允许指令预取 4、将上一步得到的地址与数据0xe59f f000作逻辑或，从而得到将要写的中断向量表中的跳转指令的编码 unsigned Install_Handler (unsigned location ,unsigned *vector) //vector中断向量表，location目标地址 //程序返回原来的中断向量 { unsigned vec,oldvec; vec=(location-(unsigned)vector-0x8) |0xe59ff000; oldvec=*vector; *vector=vec; return oldvec; } //下面语句调用中断注册函数 unsigned *irqvec=(unsigned *)0x18; Install_Handler ((unsigned)IRQHandler,irqvec);
' }) d8 q0 n2 R2 b- X | 
/1 
发表于 2021-1-28 17:40
收藏
淘帖
支持！
反对！