ARM处理器异常与中断处理详解

"该资源是关于ARM架构下异常与中断处理的第四章内容，主要讲述了中断与异常的基本概念，中断响应过程，向量中断控制器（VIC），软中断以及内存和I/O相关的中断处理。文件以PPTX的形式详细阐述了ARM处理器如何处理中断和异常，包括异常向量表的结构及其跳转方式。" 在ARM架构中，异常和中断是处理器处理异常情况和外部事件的主要手段。中断通常是由外部硬件设备触发，如定时器溢出或外部中断信号，是一种异步事件，可以被屏蔽。软件中断（自陷）则是通过特定指令（如ARM中的SWI指令）由软件主动引发，用于执行预定义的服务或系统调用，是同步且显式的事件。 ARM处理器统一处理中断和异常，采用异常模式进行响应。当异常发生时，CPU会跳转到对应的异常向量地址执行指令。这些异常向量通常包含在向量中断控制器（VIC）中，VIC负责管理和分发中断请求，确保处理器能正确响应不同类型的中断和异常。 ARM处理器区分了7种不同的异常类型，包括复位、预取异常、数据异常、保留异常、软件中断（SWI）、未定义指令异常和中断请求（IRQ）。每个异常都有其特定的向量地址，向量表通常包含4字节的指令，用于跳转到相应的异常处理程序。 对于异常向量表的跳转策略，ARM提供了三种方法： 1. 跳转指令B：适用于目标地址在±32MB范围内的跳转，但可能不适用于所有情况。 2. MOV PC, #imme_value：直接将立即数赋值给PC，但立即数受到格式限制，不能处理所有立即数。 3. LDR PC, [PC, #offset]：从相对于当前PC的地址加载目标地址，这种方法灵活，但要求目标地址存储在±4KB的范围。 每种方法都有其适用场景和局限性，选择哪种方式取决于异常处理程序的实际位置和设计需求。例如，LDR PC指令虽然可以处理任意地址，但需要额外的内存空间来存储目标地址，而B指令和MOV PC指令则对地址范围有所限制。 中断和异常的处理是嵌入式系统设计中的关键部分，理解这些机制有助于开发高效、可靠的嵌入式应用。在实际工程中，根据系统的具体需求，开发者需要选择合适的方法来实现中断处理程序的跳转，同时考虑中断服务的实时性和优先级管理。