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Cortex-M0处理器的异常处理模型资料下载
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2021-04-08
李艳
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本节主要介绍Cortex-M0的异常处理模型。
1、异常的状态
每个异常都处于以下状态之一：
未激活(Inactive)
异常没有被激活也没有被挂起。
挂起(Pending)
异常正等待被处理器服务。
来自外设或软件的中断请求，能让相应中断变为挂起状态。
激活(Active)
异常正在被处理器服务，并且服务尚未结束。
注意：一个异常处理能中断另一个异常处理，在这种情况下，两个异常都处于激活态。
激活且挂起(Active and pending)
异常正在被处理器服务时，又出现了来自同一异常源的异常。
2、异常类型
异常的类型有：
Reset
复位(Reset)由加电或热复位引起，异常模型把复位当作一个特殊形式的异常。当复位信号有效时，无论指令执行到什么位置，处理器都停止当前的指令。复位信号失效之后，从复位异常规定的入口地址处开始执行，按Thread模式工作。
NMI
不可屏蔽中断(NMI)可由外设引起或软件触发，NMI是除Reset之外，最高优先级的异常，NMI被永久允许，拥有固定的优先级-2。
NMI不能被：
• 任何别的异常屏蔽或阻止。
• 除复位之外的任何异常抢占。
HardFault
硬故障(HardFault)是指在正常情况或异常处理时出现错误(error)所引起的一种异常，硬故障有固定的优先级-1，表明硬故障比任何一个可以配置优先级的异常的优先级都高。
SVCall
超级管理员调用(SuperVisorCall,SVC)是一种��SVC指令触发的异常，在操作系统环境下，应用程序能使用SVC指令访问操作系统内核或设备驱动程序。
PendSV
PendSV是一种中断驱动的请求，用于面向系统级服务。在操作系统环境下，当没有别的异常激活时，使用PendSV进行上下文切换。
SysTick
如果处理器实现系统滴答定时器，那么SysTick是由系统滴答定时器计数到0时所产生的一种异常。软件也能产生SysTick异常，在操作系统环境下，处理器能使用这一异常作为系统滴答计时。
中断(IRQ)
中断(IRQ)是由外设或软件请求而产生的异常，所有的中断对指令的执行是异步进行的。在计算机系统中，外设通过中断与处理器通信。
表1、不同类型异常的优先级
a、为简化软件层，CMSIS仅使用IRQ号，因此采用负数作为异常的编号，IPSR返回异常编号，详见第2-7页的中断程序状态寄存器。
b、有关更多的信息，请看中断向量表。
c、如果处理器没有系统滴答定时器，则异常15保留。
d、IRQ中断号是在处理器实现时定义的，范围是1-32。未实现的IRQ异常编号被保留，例如，如果某处理器仅实现一个IRQ，则异常号17及以上的编号均被保留。
e、见下文的中断优先级寄存器。
f、增长步长为4。
对于异步异常，除Reset外，处理器在异常被触发到异常开始被处理的这段时间内，仍能继续执行指令。
特权软件可以禁止表1中所列出的具有可配置优先级的异常。
3、异常处理
处理器使用以下方式处理异常：
ISRs
中断服务子程序(ISRs)处理IRQ中断异常。
Fault handler
故障处理程序(Faulthandler)处理硬故障。
System handlers
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