Cortex-M处理器异常处理：ARM pic16f87x应用案例

本篇应用笔记AN209详细探讨了ARM Cortex-M3、M4和M7处理器中高效异常处理模型在编程实践中的应用。ARM Cortex-M系列处理器设计了一种机制，用于捕获非法内存访问和程序运行时的多种错误条件，这对于确保软件开发过程的健壮性至关重要。本文从程序员的角度出发，解释了Cortex-M异常（如HardFault）的概念，以及如何在软件开发周期中有效利用这些异常。 异常处理涉及以下几个关键知识点： 1. 异常处理模型：Cortex-M处理器采用了异常处理模型，当遇到非法内存访问或程序错误时，会触发一个异常事件。这允许程序在发生问题时自动转到相应的异常处理程序，从而快速响应并修复问题。 2. 异常处理程序（如HardFault handler）：文章提供了关于如何编写一个HardFault处理程序的例子，这个处理程序负责收集故障信息，包括底层故障的详细情况。通过这种方式，开发者可以定位和修复导致硬件故障的代码问题。 3. 异常号与优先级：异常被赋予不同的编号，以便于识别和处理。异常处理程序的优先级设置也很关键，因为高优先级异常会打断正在执行的低优先级异常处理。 4. 优先级提升：当一个更高优先级的异常发生时，处理器会暂停当前异常处理流程，切换到新的高优先级异常。这有助于确保系统在面对严重错误时能迅速响应。 5. 同步与异步总线故障：Cortex-M处理器区分同步和异步总线故障，前者通常由于硬件问题引起，后者可能源于软件操作。理解这两类故障的不同处理方式对于正确调试非常重要。 6. 异常类型：异常还可以进一步细分为多种类型，如数据Abort、UsageFault等，每种异常都有其特定的原因和处理策略。 7. 异常相关寄存器：异常处理涉及到一系列寄存器，如控制寄存器（用于配置异常处理行为），状态寄存器（记录异常发生时的状态信息），以及用于设置异常优先级的系统处理优先级寄存器（SHP）和系统处理控制状态寄存器（SHCSR）。 AN209文档为Cortex-M系列处理器异常处理提供了一个实用的指南，帮助开发者充分利用异常处理能力，优化软件设计，确保在面临各种运行时错误时能够快速响应和恢复。