当前位置:首页 > 单片机 > 单片机
[导读]用户模式(user模式),运行应用的普通模式;快速中断模式(fiq模式),用于支持数据传输或通道处理;中断模式(irq模式),用于普通中断处理。超级用户模式(svc模式),操作系统的保护模式?异常中断模式(abt模式)

用户模式(user模式),运行应用的普通模式;

快速中断模式(fiq模式),用于支持数据传输或通道处理;

中断模式(irq模式),用于普通中断处理。

超级用户模式(svc模式),操作系统的保护模式

?异常中断模式(abt模式),输入数据后登入或预取异常中断指令

?系统模式(sys模式),是操作系统使用的一个有特权的用户模式

?未定义模式(und模式),执行了未定义指令时进入该模式

外部中断,异常操作或软件控制都可以改变中断模式。大多数应用程序都时是在用户模式下运行。进入特权模式是为了处理中断或异常请求或操作保护资源服务的。

这些工作模式是芯片硬件提供的程序运行的不同环境,不同的模式有不同的硬件访问权限,使用不同的寄存器。这就给不同的程序提供了不同的权限机制,你比如说你的操作系统代码运行在权限比较高的模式下,而你的应用程序运行在权限比较低的模式下。这样就起到了对操作系统代码的保护作用。

寄存器,各个模式下可见的寄存器以及各个寄存器的功能:

ARM共有37个32位的寄存器,其中31个是通用寄存器,6个是状态寄存器。但在同一时间,

对程序员来说并不是所有的寄存器都可见。在某一时刻存储器是否可见(可被访问),是处

理器当前的工作状态和工作模式决定的。其各个模式下的寄存器如图1所示:

其中系统模式和用户模式所用的寄存器是一样的。画三角阴影的寄存器表示在不同模式下

有不同的物理寄存器。

以下对其进行分类说明:

通用寄存器

ARM的通用寄存器包括R0~R15,其中R0~R7是属于未分组寄存器,各个模式下都使用同样的寄

存器。R8~R14在FIQ模式下是有独立的物理寄存器,其目的是加快中断响应速度,从硬件上

保存程序执行现场。R13和R14这两个寄存器在每种模式下都有自己的独立寄存器。R15只有

一个,所有模式公用。

下对这些寄存器中的比较有特殊功能的做一下介绍:

?寄存器R13:在ARM指令中,常用R13做堆栈指针用。每种运行模式都有自己独立的堆栈,用于保存中断发生时的程序运行环境和C语言执行时进行过程控制。

?寄存器R14:专职持有返回点的地址,在系统执行一条“跳转并链接(link)”(BL)指令

的时候,R14将收到一个R15的拷贝。其他的时候,它可以用作一个通用寄存器。相应的它

在其他模式下的私有寄存器R14_svc,R14_irq,R14_fiq,R14_abt和R14_und都同样用来保

存在中断或异常发生时,或时在中断和异常中执行了BL指令时,R15的返回值。

?寄存器R15是程序计数器(PC)。在ARM状态下,R15的bits[1:0]为0,bits[31:2]保存了PC

的值。在Thumb状态下,bits[0]为0同时bits[31:1]保存了PC值。

FIQ模式拥有7个私有寄存器R8-14(R8_fiq-R14_fiq)。在ARM状态下,多数FIQ处理都不需要保存任何寄存器。用户、中断、异常中止,超级用户和未定义模式都拥有2个私有寄存器,R13和R14。允许这些模式都可拥有1个私有堆栈指针和链接(link)寄存器。

程序状态寄存器

ARM920T具有一个当前程序状态寄存器(CPSR),另外还有5个保存程序状态寄存器(SPSRs)用于异常中断处理。这些寄存器的功能有:

?保留最近完成的ALU操作的信息;

控制中断的使能和禁止;

?设置处理器的操作模式。

下图2显示了程序状态寄存器的位定义:


关于这些位的具体含义请参见datasheet。

异常:

当正常的程序执行流程因一些原因发生暂时的停止时,称之为异常。比如芯片取到了一条不认识的指令,当这条指令执行时就会发生Abort异常中止,从而进入Abort模式。也就是说不通的条件会发生不通的异常,而不同的异常就会使处理器进入不同的处理模式。

你想知道异常什么时候发生,怎么发生的?发生后芯片都要干些什么?怎么从这些异常中返回?异常向量表是什么?那就请你仔细阅读datasheet的第二章program’s model,这一章对这些问题都做了详细的说明和讲解。

当然,这些和后面的UCOS是有关系的,比如UCOS和用户的应用程序是统一编译的,都运行在SVC模式下,当外部中断来时会切换到中断模式。

请看下面的异常(中断)向量表:


地址

异常中断类型

进入时处理器模式

0x00000000

Reset

Supervisor

0x00000004

Undefined instruction

Undefined

0x00000008

Software Interrupt

Supervisor

0x0000000C

Abort (prefetch)

Abort

0x00000010

Abort (data)

Abort

0x00000014

Reserved

Reserved

0x00000018

IRQ

IRQ

0x0000001C

FIQ

FIQ


异常向量表是一个填好了的跳转指令表,中断向量表就位于内存地址的0开始处。当相应的异常发生时,CPU最后要把PC值改成向量表里的跳转指令实现跳转去执行相应的服务程序。当然这时CPU的运行模式就更改了。我们看IRQ中断异常,这个地址向量是外部中断的入口地址,那我们知道ARM9芯片上支持的中断源有很多,那中断入口就一个,怎么识别到底是哪一个具体中断源发生了那。这一部分知识就是中断控制器的内容了,请参加下面的文章或者参加datasheet的十四章interrupt controller。

关于更详细的资料请参考920t的datasheet!!!!!

关于arm中断系统请参考arm920t中断系统详解。和ucos相关的arm芯片知识讲完了,当然arm芯片知识还很多,参考920t的datasheet!!!!


本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

全世界数以百万计的工程师和科学家都在使用 MATLAB® 分析和设计改变着我们的世界的系统和产品。基于矩阵的 MATLAB 语言是世界上表示计算数学最自然的方式。

关键字: matlab入门 教学 基础知识

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人,控制系统等领域。

关键字: matlab入门 命令 基础知识

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人,控制系统等领域。

关键字: matlab入门 基础知识 信号处理

上海2023年2月14日 /美通社/ -- 步入2023年第一个季度,市场依然在震荡中前行。作为一家全球领先的金融科技经纪商,ATFX为了给全球客户提供具有前瞻性的分析报告,分析师团队早已密切关注金融市场动态,结合各国经...

关键字: ANTI RAM 基础知识 SIC

我们前面主要去学习了蓝牙开发所具备的基础知识、常用的仿真手法,那么如何去分析我们抓到的蓝牙通信包呢?不去学习蓝牙通信协议,只能把抓到的Log信息,交给能看懂的人,你也最终只能当一个测试工程师了。

关键字: 基础知识 仿真手法 蓝牙通信

(全球TMT2022年4月26日讯)The Open Group,厂商中立的技术联盟,宣布正式发布TOGAF®标准第10版,这标志着这一世界上使用最广泛的企业架构框架的开发又步入一个重要里程碑。由The Open Gr...

关键字: GROUP PEN 模块化结构 基础知识

低压差 (LDO) 稳压器的本质是通过将多余的功率转化为热量来调节电压,使该集成电路成为低功率或小 V IN至 V OUT差分应用的理想解决方案。考虑到这一点,选择合适的 LDO 和合适的封装对于最大限度地提高应用程序的...

关键字: LDO 基础知识 BSP 封装

哈喽,大家好,我是瓜哥,致力于分享互联网各领域干货。前几天,有人问瓜哥,学习编程语言有什么好的建议没?今天简单和大家分享几点学习编程的建议,希望可以帮助到大家。1.只要开始,就不要怕晚瓜哥经常看到这些问题,大四学编程还来...

关键字: 编程 代码 基础知识 数据结构

控制器局域网(CAN)非常适合包含CAN和ISO-11898:2003作为其物理层的许多高级工业协议。它的成本、性能和可升级性提供了系统设计的巨大灵活性。本应用报告介绍了CAN基础知识、工作原理以及基本CAN总线与TI ...

关键字: CAN 基础知识

控制器局域网(CAN)非常适合包含CAN和ISO-11898:2003作为其物理层的许多高级工业协议。它的成本、性能和可升级性提供了系统设计的巨大灵活性。本应用报告介绍了CAN基础知识、工作原理以及基本CAN总线与TI ...

关键字: CAN 基础知识
关闭
关闭