Cortex-M3的異常和中斷資料下載

作者：sunheshan 1、 異常 M3支持15個(gè)系統(tǒng)異常，240個(gè)外部異常IRQ，其中NMI，復(fù)位，hardfault三個(gè)異常的優(yōu)先級(jí)固定不可更改且是負(fù)數(shù)，其余的都可編程。 M3的異常分為搶占優(yōu)先級(jí)和子優(yōu)先級(jí)。 2 、關(guān)于中斷優(yōu)先級(jí) M3中，除了復(fù)位，NMI以及硬fault有固定的優(yōu)先級(jí)，其他優(yōu)先級(jí)都是可編程的。原則上，CM3支持3個(gè)固定的高優(yōu)先級(jí)和多達(dá)256級(jí)的可編程優(yōu)先級(jí)，并且支持128級(jí)搶占。但是，絕大多數(shù)CM3芯片都會(huì)精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)，以致實(shí)際上支持的優(yōu)先級(jí)數(shù)會(huì)更少，如8級(jí)，16級(jí)，32級(jí)等。它們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)會(huì)裁掉表達(dá)優(yōu)先級(jí)的幾個(gè)低端有效位。 如使用3個(gè)位表示優(yōu)先級(jí)則配置寄存器的結(jié)構(gòu)如圖所示： 在M3中，優(yōu)先級(jí)分為兩個(gè)部分，一個(gè)是搶占優(yōu)先級(jí)優(yōu)先級(jí)，一個(gè)是子優(yōu)先級(jí)。在計(jì)算搶占優(yōu)先級(jí)和子優(yōu)先級(jí)的有效位數(shù)時(shí)，必須要知道： 1、芯片實(shí)際使用了多少位來(lái)表達(dá)優(yōu)先級(jí) 2、優(yōu)先級(jí)組是如何劃分的。 舉個(gè)例子，如果只使用3個(gè)位來(lái)表達(dá)優(yōu)先級(jí)（[7:5]），并且優(yōu)先級(jí)組的值是5（從比特5處分組），則得到4級(jí)搶占優(yōu)先級(jí)，且在每個(gè)搶占優(yōu)先級(jí)的內(nèi)部有2個(gè)子優(yōu)先級(jí)， 當(dāng)然也可設(shè)置全部是搶占優(yōu)先級(jí)沒有子優(yōu)先級(jí) 在編寫應(yīng)用程序的時(shí)候，只需要系統(tǒng)所需要的中斷分組和組內(nèi)優(yōu)先級(jí)即可，直接調(diào)用m3提供的API函數(shù)即可。 在CM3中，允許使用3個(gè)位到8個(gè)位來(lái)表達(dá)優(yōu)先級(jí)。為了確定具體的位數(shù)，可以先往一個(gè)優(yōu)先級(jí)寄存器中寫0xFF，再讀回來(lái)，讀出多少個(gè)1，就表示使用多少個(gè)位來(lái)表達(dá)優(yōu)先級(jí)。 關(guān)于中斷配置基礎(chǔ) 每個(gè)外部中斷都在NVIC的下列寄存器中“掛號(hào)”： 1、使能與除能寄存器 2、懸起與“解懸”寄存器 3、優(yōu)先級(jí)寄存器 4、活動(dòng)狀態(tài)寄存器 5、異常掩蔽寄存器（PRIMASK, FAULTMASK以及BASEPRI） 另外，下列寄存器也對(duì)中斷處理有重大影響： 1、向量表偏移量寄存器 2、軟件觸發(fā)中斷寄存器 3、優(yōu)先級(jí)分組位段 其他異常配置寄存器 系統(tǒng)Handler控制及狀態(tài)寄存器SHCSR用法fault，總線fault以及存儲(chǔ)器管理fault都是特殊的異常，因此給它們開了小灶。它們的使能控制都是通過SHCSR來(lái)實(shí)現(xiàn)，各種faults的懸起狀態(tài)和大多數(shù)系統(tǒng)異常的活動(dòng)狀態(tài)也都在該寄存器中。 中斷控制及狀態(tài)寄存器ICSR 在大多數(shù)情況下，它們對(duì)于應(yīng)用軟件都沒有什么用處，只有懸起位對(duì)應(yīng)用程序常常比較有參考價(jià)值。 異常屏蔽寄存器 PRIMASK用于除能在NMI和硬fault之外的所有異常，它有效地把當(dāng)前優(yōu)先級(jí)改為0（可編程優(yōu)先級(jí)中的最高優(yōu)先級(jí)）。該寄存器可以通過MRS和MSR以下例方式訪問： 1、關(guān)中斷 MOV R0, #1 MSR PRIMASK, R0 2、開中斷 MOV R0, #0 MSR PRIMASK, R0 此外，還可以通過CPS指令快速完成上述功能： CPSID i ;關(guān)中斷 CPSIE i ;開中斷 FAULTMASK更絕，它把當(dāng)前優(yōu)先級(jí)改為-1。這么一來(lái)，連硬fault都被掩蔽了。使用方案與PRIMASK的相似。但要注意的是，F(xiàn)AULTMASK會(huì)在異常退出時(shí)自動(dòng)清零。 掩蔽寄存器雖然能一手遮天，卻都動(dòng)不了NMI，因?yàn)镹MI是用在最危急的情況下的。因此系統(tǒng)為它開出單行道，無(wú)需掛號(hào)只是不要遲到。當(dāng)NMI激活時(shí)，“誰(shuí)都是省略號(hào)，唯獨(dú)是你不得了，第一優(yōu)先誰(shuí)比你重要”！試想，如果NMI被連接到系統(tǒng)的掉電報(bào)警線上，且系統(tǒng)是體外循環(huán)機(jī)的電源管理器……如果因?yàn)橹袛啾怀芫鸵暥灰?，則會(huì)使體外循環(huán)機(jī)因斷電而失能，體外循環(huán)序列可以被意外終止，病人的生命也將丟失。 Active狀態(tài)寄存器 每個(gè)外部中斷都有一個(gè)活動(dòng)狀態(tài)位。在處理器執(zhí)行了其ISR的第一條指令后，它的活動(dòng)位就被置1，并且直到ISR返回時(shí)才硬件清零。由于支持嵌套，允許高優(yōu)先級(jí)異常搶占某個(gè)ISR。然而，哪怕中斷被搶占，其活動(dòng)狀態(tài)也依然為1。 3、使用中斷 對(duì)于應(yīng)用程序存儲(chǔ)在ROM中，不需要更改異常服務(wù)程序。 建立優(yōu)先級(jí)組 為該中斷指定優(yōu)先級(jí) 使能該中斷