ARM7TDMI异常与中断处理详解

"本资源是一份关于ARM嵌入式原理的演示文稿，涵盖了ARM7TDMI处理器的多个核心概念，如异常、中断延迟、存储器映射I/O、寻址方式和协处理器接口等。此外，还介绍了ETM（Embedded Trace Macrocell）接口，这是用于调试ARM处理器的一种接口。" ARM嵌入式系统是现代电子设计中广泛应用的技术，特别是在物联网、移动设备和工业控制等领域。这份演示文稿详细讲解了ARM架构的基础知识，以ARM7TDMI处理器为例。 1. **ARM7TDMI处理器**：ARM7TDMI是ARM公司的一款经典处理器，它支持 Thumb 指令集，具有流水线处理、低功耗和高性能的特点。在介绍中，包括了处理器的模块和内部框图，帮助理解其工作原理。 2. **数据类型与处理器状态**：ARM7TDMI直接支持多种数据类型，如字、半字和字节，以及不同的处理器状态，如用户模式、系统模式、中断模式等。这些状态决定了处理器可以执行哪些操作和访问哪些资源。 3. **处理器模式**：ARM处理器有多种运行模式，如用户模式、快速中断模式（FIQ）、普通中断模式（IRQ）、管理模式、未定义指令模式和系统模式。每种模式对应特定的任务和权限级别。 4. **异常和中断**：异常是处理器流被中断的情况，比如响应中断请求。ARM7TDMI在进入异常模式前会保存当前状态，以便处理完异常后能恢复原程序。异常有优先级顺序，处理时遵循一定的规则。 5. **中断延迟**：中断处理可能会有延迟，因为处理器需要完成当前指令并保存状态。中断处理后的返回由特定的指令完成，如MOV或SUB指令，以恢复程序计数器（PC）和堆栈指针（SP）。 6. **存储器映射I/O**：在嵌入式系统中，I/O设备的地址通常映射到存储器空间，使得CPU可以直接读写进行通信，简化了系统设计。 7. **寻址方式**：ARM7TDMI支持多种寻址方式，如立即寻址、寄存器寻址、偏移寻址等，增强了程序的灵活性和效率。 8. **协处理器接口**：协处理器提供对特殊功能的支持，如浮点运算、加密或硬件加速。ARM7TDMI通过特定的指令与协处理器交互。 9. **调试接口**：ETM接口是一种调试工具，用于追踪处理器的执行过程，帮助开发者诊断和优化代码。它记录指令执行的序列，提供运行时信息。 这份演示文稿深入浅出地讲解了ARM7TDMI处理器的核心特性，对于理解和开发基于ARM的嵌入式系统非常有帮助。通过学习，读者能够掌握处理器的工作流程，以及如何处理异常和中断，从而更好地设计和调试嵌入式应用。