ARM处理器异常与中断处理

"这篇文档是关于ARM处理器异常和中断处理的研讨会课程资料，作者是Ahmed Fathy Abdelrazek，指导老师是Dominik Lücke。文档内容涵盖了ARM处理器的基本介绍、异常处理、中断以及中断处理策略。" ARM处理器是微处理器领域的关键角色，由英国Acorn公司开发，其设计基于精简指令集计算机（RISC）原理。它主要以32位架构为基础，同时支持16位指令集，这使得在保持32位系统优势的同时，能够以更小的代码大小实现高效执行。 处理器的工作模式是ARM架构的一个重要特性，共有7种不同的工作模式。这些模式包括用户模式（usr）、快速中断模式（fiq）、一般中断模式（irq）、监督模式（svc）、数据访问异常模式（abt）、未定义指令模式（und）以及系统模式（sys）。用户模式是常规应用程序执行的模式，而其他非用户模式通常在响应中断或异常时被切换到。特别是系统模式，它是一种特殊的保护模式，用于访问受保护的资源，其不使用异常处理程序使用的寄存器，因此能防止异常处理错误对系统造成破坏。 异常在ARM处理器中扮演着核心角色，它们是处理器响应错误、事件或特定情况的方式。异常可以分为多种类型，如预取中止、数据中止、未定义指令、软件中断等。当发生异常时，处理器会自动从当前模式切换到相应的特权模式，并跳转到预先定义的异常向量地址开始执行异常处理代码。 中断处理是嵌入式系统中的关键功能，ARM处理器提供了灵活的中断处理机制。中断可以是外部硬件事件，如传感器触发，或者是内部事件，如定时器到期。中断处理有多种策略，包括中断使能和禁止、优先级排序以及中断嵌套。中断处理程序必须快速有效地响应，以确保系统的实时性和响应性。 总结来说，ARM处理器的异常和中断处理是其在嵌入式系统中广泛应用的关键因素。了解这些机制对于设计和优化高效的嵌入式系统至关重要，因为它们涉及到系统如何响应并管理各种运行时事件，从而确保系统的稳定性和可靠性。