ARM Cortex-M3: 嵌入式系统与中断处理

"向量表续-ARM嵌入式原理及应用PPT（cortex M3）" 这篇资源主要讨论了ARM Cortex-M3处理器在嵌入式系统中的向量表（中断向量表）管理和重定位机制。Cortex-M3是一款广泛应用的微控制器核心，其特点是低功耗、高性能，广泛应用于各类嵌入式设备。 向量表是处理器启动和处理中断的关键部分，它包含了处理器在启动时需要执行的第一条指令地址，以及中断或异常发生时跳转的服务程序地址。在传统的设计中，向量表通常位于地址0开始的位置，这个位置通常映射到Flash或ROM，因为这些存储器的 contents 在运行时不可更改。然而，Cortex-M3支持向量表的动态重定位，这意味着向量表可以放置在内存的其他位置，比如RAM，这允许在运行时修改向量的入口地址。 为了实现这一功能，Cortex-M3的Nested Vector Interrupt Controller (NVIC) 中包含了一个名为"向量表偏移量寄存器"（Vector Table Offset Register，位于0xE000_ED08地址）。通过修改这个寄存器的值，可以将向量表的位置更改到内存的任何地方。这对于需要动态管理中断向量的应用非常有用，例如实时操作系统或者需要频繁更新中断处理程序的场景。 当需要动态改变向量表时，无论向量表位于何处，都需要在起始位置包含特定的向量，包括主堆栈指针（MSP）的初始值、复位向量、Non-Maskable Interrupt (NMI) 以及Hard Fault服务例程。这是因为复位和NMI是无法屏蔽的异常，可能在系统引导过程中发生，因此必须始终在向量表的开始处提供。 在引导过程中，可以预先在RAM中分配空间来存储向量表，并填充所有必要的向量。引导完成后，通过设置NVIC的向量表偏移量寄存器，可以使处理器开始使用新的内存中的向量表，从而实现向量的动态调整。 除了向量表的内容，文档还简要介绍了嵌入式系统的基本概念，以及ARM处理器的背景和发展。ARM公司以其高效能、低功耗的RISC架构闻名，其产品广泛应用于移动通信、手持设备和多媒体设备等领域。ARM架构经历了多个版本的演进，Cortex-M3属于V7架构的一部分，具有高效的 Thumb/ARM 双指令集和支持硬件乘法器等特点。 此外，文档还提到了ARM处理器系列的命名规则，如ARM7TDMI-S，其中的每个字母代表特定的功能或特性，如Thumb指令集、Debug支持、增强型乘法器和可综合的软核。这显示了ARM处理器的灵活性和可定制性，可以根据不同应用需求选择合适的配置。 这个资源深入探讨了Cortex-M3处理器在处理中断和异常时的向量表管理，以及如何利用这一机制实现更灵活的系统设计。对于理解和开发基于Cortex-M3的嵌入式系统，这部分知识是非常关键的。