ARM单片机异常中断的集中情况总结
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ARM单片机是大多数新手选择的入门切入点，但由于知识的不足，在设计过程中新手们经常会遇到这样或那样的问题，ARM异常中断返回就是这样一种令人头疼的问题。在ARM的使用问题中异常中断返回是新手们较为苦恼的问题，本文就将对ARM异常中断的集中情况进行总结，并给出了一些解决方法。
在正式介绍之前，要为大家补充一些较为重要的基础知识。首先R15（PC）总是指向“正在取指”的指令，而不是指向“正在执行”的指令或正在“译码”的指令。一般来说，人们习惯性约定将“正在执行的指令作为参考点”，称之为当前第一条指令，因此PC总是指向第三条指令。当ARM状态时，每条指令为4字节长，所以PC始终指向该指令地址加8字节的地址，即：PC值=当前程序执行位置 8;而ADS中的pc，是为了调试看着方便而修改过的，它指向的是正在执行的指令，即“真正pc-8”！ SWI和未定义指令异常中断的返回 指令地址： A PC-8当前指令为SWI或未定义指令，此时发生中断.PC的值还没有更新。 A 4 PC-4中断时处理器将PC-4保存到LR。;r！ A 8 PC 返回时，从发生中断的指令A（PC-8）的下一条指令A 4（PC-4）处开始执行，所以直接把LR的值赋给PC就行了，具体指令为MOV PC，LR（PC=A 4=LR）。 白话解释：对于SWI和未定义指令发生异常时pc没有更新，根据ARM的三级流水线原理，pc没有更新，仍然等于（A 8）;lr = pc – 4（这时处理器决定的，无法更改！）即A 4。 由于这类异常返回后应执行下一条指令（A 4），所以返回时，pc=lr即可。 IRQ 和FIQ异常中断处理的返回指令地址对应于PC A，PC-8执行此指令完成后（！）查询IRQ及FIQ，如果有中断请求则产生中断。 A 4 PC-4 A 8 PC ;lr！ （此时PC的值已经更新，指向A 12.将当前PC-4，即A 8）。 保存到LR.返回时，要接着执行A 4（LR-4）处的指令，所以返回指令为： SUBS PC，LR，#4（PC=A 4=LR-4） 白话解释：对于普中断和快中断异常，中断必须在一条指令执行完以后被检测到，如正在执行指令甲时发生了中断，不等指令甲执行完是不会处理该中断的，发生异常时pc已经更新（A 12）; lr=pc– 4（这时处理器决定的，无法更改！）即A 8返回后，应执行被中断而没有执行的指令（上面的A 4），所以返回时，pc= lr-4。 指令预取中止异常中断处理的返回 指令地址： A PC-8 执行本指令时发生中断，A 4 PC-4处理器将A 4（PC-4）保存到： LR. ;lr！A 8 PC 返回时，发生指令预取中止的指令A（PC-8）处重新执行，所以返回指令为SUBS PC，LR，#4（PC=A=LR-4）。 白话解释：对于预取指令中止异常发生预取指令异常时，是在执行时发生的异常，pc未更新，即pc=A 8;lr=pc – 4（这时处理器决定的，无法更改！）即A 4。 由于这类异常返回后应重新执行异常的那个指令（A），所以返回时，pc = lr-4。 数据访问中止异常中断处理的返回 指令地址： A PC-8 本指令访问有问题的数据，产生中断时，PC的值已经更新。 A 4 PC-4 中断发生时PC=A 12，处理器将A 8（PC-4）保存到LR.。 A 8 PC ;lr！ 返回时，要返回到A处继续执行，所以指令为SUBS PC，LR，#8.（PC=A=LR-8） 白话解释：对于数据访问中止异常时，是在执行时访问数据错误。 导致的异常，pc已经更新，即pc=A 12。 lr=pc–4（这时处理器决定的，无法更改！）即A 8。 由于这类异常返回后应重新执行异常的那个指令（A），所以返回时，pc=lr-8。 总结 引起PC更新的原因一种是数据中止，还有就是中断了。 中断必须是在一条指令执行完毕后才能被检测到，所以它中断的只是还未执行的那条。指令（pc-8），所以pc=lr – 4; 与中断相同，SWI和未定义指令异常也是返回到下一条指令（pc-4），只是他们在执行时，PC的值并没有更新，所以pc= lr。 预取指令中止异常，也没有发生pc更新，但它还得重新执行发生异常的那条指令，所以pc=lr–4。 数据访问中止异常，发生了pc更新，并且它也需要重新执行发生异常的那条指令，所以pc=lr–8。 通过以上的介绍，可以看到造成单片机中断返回的原因非常多，每种方法的应对方案都不尽相同。在ARM芯片调试过程中遇到中断返回问题的朋友不妨仔细阅读本文，相信会从中找到问题的解决方法。也可收藏本文以备不时之需，在遇到错误的时候进行查阅。 |
