Question

ARM处理器中,引起异常的原因是什么?

Answer 1

异常和中断
1.ARM
处理器复位后，处理器硬件将进行如下操作:
(1)
强制进入管理模式;
(2)
强制进入到
ARM
状态;
(3)
跳转到绝对地址
PC=0x00000000
出执行;
(4)
禁止
IRQ
中断和
FIQ
中断。
复位后
CPSR
中最后
4
位状态为
0011，并且进入管理模式，执行操作系统程序，
一般用做对系统的初始化，然后切换到用户模式，开始执行正常的用户程序，切
换到用户模式可以使用如下程序:
MRS
R0,CPSR
;读程序状态寄存器
BIC
R0,R0,#03
;把末两位清零
MSR
CPSR_c
,R0
;把修改后的值加载给状态寄存器，切换结束
ADD
R1,R2,R3
;用户程序
2.未定义异常
.
ARM
处理器中有很多没有定义的代码，因为
ARM
使用
32
位代码，包含
2
的
31
次幂种。所以
ARM
指令集不能用尽所有的代码。
ARM
的未定义异常有两种情况:
(1)
遇到一条无法执行的指令，此指令没有定义;
(2)
执行一条协处理器的操作指令，在正常情况下，协处理器应该应答，但是
没有，可能是因为干扰等原因。
当
发
生
此
异
常
时
，
处
理
器
硬
件
响
应
中
断
，
但是一般情况下是不希望产生异常的，如果是由于干扰引起的异常，那么在
异常中断处理中有一段专门的程序，让程序返回再重新执行该条指令，以判
断异常是否是由干扰引起。
当然也要注意哪种单片机应该使用哪种合适的指令集版本，因为还是约
有差异的，否则某些编译通过的指令也不能执行。
3.
软件中断异常
软件中断异常是由指令
SWI
引起的，
程序执行这一条指令后，
进入异常中断。
处理器响应中断，硬件执行图如下:
软件中断处理程序完成后，使用下列返回指令返回到原中断处:
MOVS
PC
,
R14
软件中断异常把程序导入管理模式，而子程序调用属于用户模式。
4.
预取指中断异常
。。。
。。
预取指中断异常和未定义指令异常都是由于不正常的指令国产引起，但是也
有区别:
(1)
未定义指令异常是内部异常中断，而他是外部信号引起的异常中断;
(2)
他并没有成功地取得一条指令。
他中断返回时，应该执行指令:SUBS
PC
,
R14
,
#4
5.数据中止异常
.
。。。
。。。
6.中断请求(IRQ)异常
.
在
ARM
处理器中，有一个输入逻辑
nIRQ
称为中断请求信号，这个输入信
号是由
ARM
处理器外围控制模块(片内)控制，当有满足中断条件的事件发生
时，
外围控制模块向
ARM
处理器发错
IRQ
信号，
ARM
处理器进入异常，
使
IRQ
中断是常用的中断，就像
51
系列单片机中定时器中断、串口中断、外部中断等。
中
断
可
以
通
过
CPSR[7]
来
屏
蔽
。
IRQ
完成中断处理后，
程序应该执行下列指令返回到原中断处:
SUBS
PC
,
R14
,
#4
7.
快速中断(FIQ)请求异常
在
ARM
处理器中，有一个输入逻辑
nFIQ
称为中断请求信号，这个输入信
号是由
ARM
处理器外围控制模块(片内)控制，当有满足中断条件的事件发生
时，
外围控制模块向
ARM
处理器发错
FIQ
信号，
ARM
处理器进入异常。
使
FIQ
中断可以通过
CPSR[6]来屏蔽。
注意:进入异常会引起处理器模式转换。