Cortex-M3 中预取指中止和数据中止异常解析

"预取指中止和数据中止异常-leetcode 参考 java版本" 在嵌入式系统中，尤其是基于ARM Cortex-M3架构的微控制器，如LPC1700系列，理解存储器管理和异常处理机制是非常关键的。这篇摘要主要涉及了存储器重映射和两种重要的异常类型：预取指中止和数据中止异常。 首先，存储器重映射功能允许将中断向量表放置在内存的任何128字节对齐的位置，这是通过NVIC（嵌套向量中断控制器）中的向量表偏移寄存器实现的。这样的设计提供了灵活性，使得中断处理可以适应不同的系统需求。中断向量表可以容纳128个中断，每个中断对应16字节的存储空间，总计512字节。 预取指中止和数据中止异常是Cortex-M3处理器在尝试访问无效或保留的内存地址时发生的错误。当处理器尝试从未分配或保留的地址获取指令时，会发生预取指中止。这种情况可能发生在尝试从AHB或APB外设地址空间取指时，因为这些空间通常用于数据传输而非指令执行。另一方面，数据中止异常则发生在尝试读写这些未分配或保留地址的数据时。 LPC1700系列微控制器在访问某些地址时，可能会遇到地址别名问题，即对一个未定义的外设地址的访问可能会导致访问到相邻定义的寄存器。然而，这种行为在LPC1700系列中并未被正式支持，因此在编程时应避免依赖这种现象。 另外，直接写入Flash存储器也会导致数据中止异常，因为Flash编程必须通过专用的编程接口来完成，而不是直接的CPU写操作。Cortex-M3内核有一个特殊的机制，当尝试执行非法地址的指令时，它会保存异常状态并在实际执行指令时处理预取指中止异常，这有助于防止在接近内存边界时因预取指而引起的意外异常。 理解这些异常处理机制对于编写安全、可靠的嵌入式系统代码至关重要，尤其是在处理中断和服务外设时。开发者需要确保其程序不会试图访问未映射或保留的内存区域，以避免导致系统崩溃或不稳定。同时，遵循正确的外设访问规则和使用适当的编程接口，可以有效防止预取指中止和数据中止异常的发生。