ARM技术详解：异常处理与中断机制深度解析

ARM技术概述主要涵盖了嵌入式系统设计中的关键知识点，特别是与异常处理和中断管理相关的内容。该章节首先介绍了ARM体系结构和技术特征，强调了其RISC（ Reduced Instruction Set Computing，精简指令集计算）架构的发展历程，包括ARM处理器从早期的诞生、Acorn Computers推出ARM处理器到成为全球主流32位微处理器的过程。 在异常处理方面，异常类型主要包括： 1. **复位（Reset）**：遇到系统启动或硬件故障时，程序会回到复位指令的下一条地址。 2. **未定义指令（Undefined Instruction）**：遇到无效或未知指令时，程序会跳转到下一条指令地址，通过MOVS pc，LR（移动程序计数器到链接寄存器）指令来实现。 3. **软件中断（SWI）**：用于系统级服务调用，返回到SWI指令的下一条地址，并保存当前上下文到堆栈。 4. **指令预取中止（Prefetch Abort）**：当预取指令出错时，返回到引发异常的指令地址，并进行适当的调整。 5. **数据访问中止（Data Abort）**：发生数据访问错误时，返回到出错指令地址并处理异常。 6. **外部中断请求（IRQ）**：处理外部设备请求时，返回到中断时的下一条指令地址。 7. **快速中断请求（FIQ）**：对于优先级高的中断请求，同样返回到中断指令的下一条地址。 每种异常都涉及到返回地址的保存策略，通常是通过LR寄存器（Link Register）和堆栈操作来实现。例如，使用STMFD SP!，{reglist，lr}（存储器管理单元，堆栈操作）来保存处理器状态，然后SUBS指令减小程序计数器（PC）以回退到异常发生的位置。 这部分内容对于理解和设计基于ARM的嵌入式系统至关重要，因为它涉及到了处理器异常处理的底层机制，这对于确保系统的稳定性和性能优化有着决定性的影响。此外，学习ARM体系结构的发展和技术特征，有助于开发者更好地选择和应用不同类型的ARM处理器，以及理解如何利用Thumb技术和Thumb-2技术来提高代码密度和效率。