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Cortex-M0处理器的编程模型资料下载
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2021-04-11
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本节描述Cortex-M0编程模型。除了内核的各个寄存器之外，还包含处理器操作模式和堆栈的介绍。
1、处理器工作模式
处理器工作模式有：
Thrread模式
用于执行应用程序，在处理器复位时，进入Thread模式。
Handler模式
用于异常处理，处理器执行完所有异常程序后，返回到Thread模式。
2、堆栈
处理器使用满递减堆栈，也就是说栈顶指针指向最后入栈的数据。处理器的压栈操作为：栈顶指针自动递减，再存入新的数据。处理器的堆栈有主堆栈(mainstack)和进程堆栈(processstack)，它们的栈顶指针相互独立，见下文介绍的堆栈指针SP。
在Thread模式中，由CONTROL寄存器来决定使用主堆栈还是进程堆栈。而在Handler模式通常使用主堆栈。处理器工作模式与栈选择之间的关系如下表1所示：
表1：处理器工作模式和堆栈选择之间的关系
3、内核寄存器组
处理器的内核寄存器如下：
表2、内核寄存器组总览
注：
a、在Thread模式和Handler模式下运行程序时，为存取访问类型，调试访问模式下可以不同。
b、第24位为T-bit，从复位向量表的bit[0]处加载。
通用寄存器组
R0-R12都是32位通用寄存器，用于数据操作。
堆栈指针
R13(SP)是堆栈指针寄存器。在Thread模式下，由CONTROL寄存器的bit[1]来选择使用MSP还是PSP。
• 0=主堆栈指针MSP，复位值。
• 1=进程堆栈指针PSP。
复位时，处理器从地址0x00000000处加载MSP的值。
链接寄存器
R14(LR)是链接寄存器，当子程序调用、函数调用以及异常处理时时，由R14存储返回地址。复位时，LR的值未知。
程序计数寄存器
R15(PC)是程序计数寄存器，指向当前程序的地址。复位时，从向量表（地址：0x00000004）中加载PC的值。Bit[0]的值被加载到EPSR的T-bit中，且必须为1。
程序状态寄存器
程序状态寄存器PSR包括：
• 应用程序状态寄存器APSR。
• 中断状态寄存器IPSR。
• 运行状态寄存器EPSR。
这些寄存器处于32位PSR寄存器相互独立的位域中。PSR的位分布是：
通过MRS/MSR指令，可以单独访问这3个PSR，也可以组合访问（2或3个组合）。
例如：
• 在MRS指令使用PSR，读取全部寄存器的值。
• 在MSR指令使用APSR，将值写入APSR。PSR的组合及属性如下表3所示：
表3、PSR寄存器的组合
注：
a、处理器忽略对寄存器IPSR相应位的写操作。
b、读取EPSR相应的位，返回0，并忽略对其写操作。
应用程序状态寄存器
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