ARMCortex-M3处理器：嵌入式系统与中断异常处理

"这篇资源是关于ARMCortex-M3嵌入式处理器的原理及应用的PPT教程，主要讲解了ARM处理器的体系结构、特点、发展历程以及在异常处理中的寄存器更新机制。" 在ARMCortex-M3的嵌入式系统中，处理器的寄存器管理对于异常响应和服务例程的执行至关重要。当发生异常时，一系列的寄存器会进行相应的更新： 1. **堆栈指针SP**：在进入中断服务例程前，根据规则，堆栈指针（PSP或MSP）会被更新到新的位置，确保堆栈操作的正确性。在异常响应过程中，通常使用MSP作为工作堆栈。 2. **程序状态寄存器PSR**：PSR中的IPSR位段（即异常状态寄存器）会被设置为新响应的异常编号，指示当前处理器所处的异常模式。 3. **程序计数器PC**：取向量完成后，PC会自动指向服务例程的入口地址，从而开始执行相应的代码。 4. **链接寄存器LR**：在进入中断服务例程时，LR会被赋予一个特殊的值“EXC_RETURN”，这个值的最高4位为1，低4位有特定含义，用于异常返回时的控制。 除了这些通用寄存器的变化，NVIC（Nested Vectored Interrupt Controller）也会参与异常处理，比如清除非屏蔽中断的悬起位，并置位活动位，以管理和协调中断优先级。 ARMCortex-M3处理器是ARM公司的一款高效能、低功耗的微处理器，它采用了RISC（精简指令集计算机）架构，具备以下特点： - 支持16位Thumb指令集和32位ARM指令集，兼顾代码大小和性能。 - 寄存器使用频繁，提高指令执行速度。 - 简单灵活的寻址方式，提高执行效率。 - 固定长度的指令格式，简化硬件设计。 ARM公司通过其独特的商业模式，成为全球领先的半导体知识产权供应商，其产品广泛应用于移动通信、手持设备和嵌入式解决方案等领域。ARM处理器经历了从V1到V7的不同版本迭代，每个版本都引入了新的特性和功能，以满足不断发展的技术需求。 在V2版架构中，ARM处理器增加了乘法指令和更多的功能，而在后续的版本中，如V5和V6，进一步引入了DSP支持、Jazeller（支持Java字节码执行）等特性，不断优化处理器的性能和适用范围。 ARMCortex-M3作为V7架构的一个成员，特别适用于实时操作系统和低功耗应用，它的存储器映射和中断异常处理机制是理解和设计基于Cortex-M3嵌入式系统的关键。通过深入学习这些内容，开发者可以更好地掌握如何在Cortex-M3平台上实现高效、可靠的系统设计。