02-第二章Cortex-M3處理器編程模型ppt課件

1、第二章第二章 Cortex-M3 處置器編程模型處置器編程模型l2.1 處置器任務方式及形狀l2.2 存放器l2.3 數據類型與存儲器格式l2.4 指令集l2.5 系統(tǒng)控制存放器2.1 處置器任務方式及形狀處置器任務方式及形狀lCortex-M3處置器有 Thread 和 Handler 兩種任務方式:l在重啟時，處置器進入 Thread 方式，在從異常前往時也可進入 Thread 方式。Thread方式下代碼可以特權方式和用戶方式運轉。l當系統(tǒng)產生異常時，處置器進入 Handler 方式。在 Handler 方式下一切代碼必需都是特權代碼。2.1 處置器任務方式及形狀處置器任務方式及形狀lC

2、ortex-M3 處置器可以在 Thumb 和 Debug 兩種操作形狀下任務：lThumb 形狀，此形狀是正常執(zhí)行 16 位和 32 位半字對齊的 Thumb 和 Thumb-2 指令時所處的形狀。lDebug調試形狀，是在調試時的形狀。2.1.1 特權訪問和用戶訪問特權訪問和用戶訪問l代碼可以特權和非特權方式執(zhí)行l(wèi) l當系統(tǒng)發(fā)生異常，處置器進入Handler 方式時，代碼往往是特權方式的；l而當處置器在 Thread 方式下時，那么代碼可以是特權的也可以是非特權的。2.1.1 特權訪問和用戶訪問特權訪問和用戶訪問l當處置器復位進入 Thread 方式后，代碼均為特權的。l當處置器在 Thr

3、ead 方式下時，可以從特權方式切換到用戶方式，但不能從用戶方式前往到l 特權方式。l在 Thread 方式下只需進展異常處置時，處置器進入 Handler 方式，才干由用戶方式切換到特權方式。2.1.2 main 棧和棧和process 棧棧l cortex-M3 處置器可以運用兩個堆棧：主main棧和進程process棧。在系統(tǒng)復位之后，一切代碼都運用 main 棧。l棧指針存放器 r13 為分組Banked存放器，用于在 SP_main 和 SP_process 之間切換，任何時候僅有一個棧可見。2.1.2 main 棧和棧和process 棧棧l有些異常處置如SVC，可以經過在其前往時

4、修正EXC_RETURN值，將Thread 方式下其所運用的棧從 main 棧切換到 process 棧。而其它異常那么繼續(xù)運用 main棧。l還可以經過運用指令MSR寫CONTROL1位來從 main 棧切換到 process 棧。2.2 存放器存放器Cortex-M3 處置器有 20 個 32 位存放器：13 個通用存放器，r0-r12；分組棧指針存放器， r13；鏈接存放器，r14；程序計數器，r15；程序形狀存放器，xPSR。2.2 存放器存放器2.2.1 通用存放器通用存放器l存放器 r0-r7 為低存放器，可被一切指令訪問l存放器 r8-r12 為高存放器，可以被一切的 32 位指

5、令訪問，但不能被 16 位指令訪問。l存放器r13被用于棧指針：由于 SP忽略位1:0，因此它自動對齊為一個字，即4字節(jié)。2.2.1 通用存放器通用存放器l存放器r14是子程序鏈接存放器LR：當執(zhí)行帶鏈接的跳轉指令BL或帶鏈接及形狀切換的跳轉指令BLX 時，LR將保管PC作為前往地址。LR 也用于異常前往。在其它時候，可以把r14存放器當作通用存放器來運用。l存放器 r15 為程序計數器，其位0總為 0，由于指令按字或半字對齊。2.2.2 程序形狀存放器程序形狀存放器(xPSR)l在系統(tǒng)層，處置器形狀可分為三種類型：Application、Interrupt 和 Execution，與之對應有

6、 3 個程序形狀存放器： APSR、IPSR 和 EPSR。l可以運用 MRS 和 MSR 指令單獨訪問這些存放器的其中一個或多個。在進入異常時，處置器會把這三個存放器的信息入棧。APSRlAPSR 包含程序的條件標志。l在進入一個異常之前，處置器將程序條件標志保管到堆棧中?？梢越涍^指令MSR(2)和 MRS(2)訪問APSR。APSR 位分配位分配 IPSRIPSR 包含了當前正在執(zhí)行的中斷效力子程序ISR號： IPSR 位分配位分配 EPSRlEPSR 內部包含兩個重疊的區(qū)域：l中斷可繼續(xù)指令ICI區(qū)域。批量加載和批量保管指令LDM、STM可被中斷，該區(qū)域用于保管相關信息，這些信息在前往被

7、中斷的批量加載或批量存儲操作時運用；lIf-ThenIT指令區(qū)域以及 Thumb 形狀位T-位，用于保管If-Then指令執(zhí)行的形狀位。EPSRlEPSR 不能被直接訪問，只需兩種事件可以修正EPSR：l 在執(zhí)行指令LDM 或 STM 指令的過程中 有中斷到來；l 執(zhí)行 If-Then 指令。EPSR 位分配位分配2.3 數據類型與存儲器格式數據類型與存儲器格式lCortex-M3 既可運用大端格式也可運用小端格式訪問存儲器。lCortex-M3 處置器有一個可配置引腳 BIGEND，用來選擇小端格式或大端格式。l通常是以小端格式訪問代碼，小端格式是ARM 處置器的默許存儲器格式。小端數據格式小端數據格式大端數據格式大端數據格式留意留意l對系統(tǒng)控制區(qū)域的訪問通常是小端格式；l在系統(tǒng)復位處置之后更改大小端格式是無效的；l公用外設總線PPB區(qū)域必需為小端格式，與 BIGEND 引腳的設置無關。2.4 指令集指令集lCortex-M3 處置器能支持一切的 16 位 Thumb 指令集和根本32 位 Thumb-2 指令集。l各個指令的引見可查閱 ARM 相關資料。2.5 系