ARM异常处理与中断返回详解

"该文档是关于消费类IP Camera的参考设计和开发指南，特别是涉及到异常处理和中断管理的细节。内容涵盖了ARM处理器在异常和中断处理时的状态转换、寄存器保存与恢复以及进入异常的步骤。" 在嵌入式系统开发中，异常和中断处理是关键部分，尤其在消费类IP Camera的设计中。文档详细描述了ARM7TDMI处理器在处理异常时的机制。异常可以分为多种类型，如BL（分支链接）、SWI（软件中断）、未定义指令、预取中止、快中断、中断和数据中止等。每种异常都有特定的处理方式，如异常入口时，处理器会保存下一条指令的地址到相应的LR寄存器，并将CPSR（当前程序状态寄存器）复制到SPSR（saved program status register）。 异常处理程序的开始部分通常涉及保存现场，即保存可能用到的寄存器，以备后续恢复。程序清单3.3展示了如何使用STMFD指令保存寄存器，包括LR寄存器，并在退出部分使用LDMFD指令恢复寄存器，同时恢复PC和CPSR。这里的"^"符号表示特殊的LDMFD指令，它能同时恢复PC和CPSR，确保异常返回时的正确状态。 当进入异常时，ARM7TDMI处理器会根据异常类型调整LR寄存器中的返回地址，复制CPSR到SPSR，并根据异常类型切换CPSR的模式。中断异常时，还会设置中断禁止标志，防止异常嵌套。值得注意的是，异常总是在ARM状态中处理，即使处理器在Thumb状态时发生异常。 在嵌入式系统的发展趋势中，32位处理器如基于ARM架构的芯片正在逐渐取代8位和16位微控制器，因为它们提供了更高的处理能力和更好的性价比。LPC2000系列微控制器是PHILIPS推出的一个例子，它为嵌入式系统带来了更强大的32位处理能力。 对于学习和教学嵌入式系统，尤其是基于ARM的系统，了解这些异常处理机制和中断管理至关重要，因为它们是编写高效、可靠嵌入式代码的基础。而针对ARM的书籍通常分为内核介绍、芯片应用和开发板指南等类别，适合不同层次的学习者。本文档则聚焦于异常处理这部分内容，为开发者提供了实用的指导。