阅读《Cortex-M3开发指南》中的疑问

只看该作者 · 2008-1-17 09:23

最近正在学习Cortex-M3，买了一块ZLG的EASYARM8962，在看《Cortex-M3开发指南》，问一个弱弱的问题，P34中的表1.16最下面一行的“LR设置为EXC_RETURN，...”，EXC_RETURN是什么（EXC_RETURN在前面的39页中好像都没有描述）？
EXC_RETURN是否为一个寄存器？如果是寄存器，有什么作用？
（好像是用来保存异常返回地址的寄存器）

只看该作者 · 2008-1-17 09:38

P38中间的“如果没有激活异常，或如果被压栈的异常的最高优先级比激活异常的最高优先级要高，则处理器返回到上一个被压栈的ISR”该怎么理解？？？

这句话“如果被压栈的异常的最高优先级比激活异常的最高优先级要高”说明一个低优先级的异常抢占了一个高优先级的异常，低优先级异常就是这句话中的“激活异常”，高优先级异常就是这句话中的“被压栈的异常”，但是低优先级的异常抢占了一个高优先级的异常，这可能吗？？？不知上面的理解是否正确，如果有错，还请大侠指正。

只看该作者 · 2008-1-17 11:49

        NAME __set_PSP
        RSEG CSTACK:DATA:NOROOT(2)
        PUBLIC __set_PSP
        RSEG CODE:CODE:NOROOT(2)
        THUMB
__set_PSP:
         MSR PSP, r0
         BX lr

        RSEG CODE:CODE:NOROOT(2)
        THUMB
__set_USE_PSP:
     MSR PSP, r0
      ORR lr, lr, #4
      BX lr

       RSEG CODE:CODE:NOROOT(2)
        THUMB
__change_PSP:
    mrs r0,CONTROL
    orr r0,r0,#2
    msr CONTROL,r0
      BX lr

        END

只看该作者 · 2008-1-17 16:50

1楼：
   EXC_RETURN是什么？书上在那句话后面说明叫看1.4.7节哈。

2楼：
  你的理解错误了。
  他指的是在退出的时刻。如果在退出前有高优先级中断产生，必定会占先。
  如果正在退出的中断是目前最高优先级，则直接退出。
  注意异常产生的时刻。

只看该作者 · 2008-1-21 09:48

P33 最下面
“当处理器调用异常时，它自动将下面的8个寄存器按以下顺序压栈：R0,R1,R2,R3,R12,LR,PC,XPSR”，也就是说，R0先入栈，然后是R1,R2...

但是，这和P34的图1.26刚好相反，图1.26中的“原来的SP”在图的上方，压栈顺序应该是，XPSR,PC,LR,R12,R3,R2,R1,R0

只看该作者 · 2008-1-21 10:12

正确的压桟顺序是：xPSR、PC、LR、R12、R3～R0
在第35页的“异常进入时序”图里也得到了印证。
我刚才翻了翻《Cortex-M3技术参考手册》，原文上也是如此。
该书在下次修订时一定会把压桟的顺序交代清除。

(zlgmcu_wdx)

只看该作者 · 2008-1-22 09:27

例如：uc/os ii的任务使用线程堆栈，在任务运行时如果发生异常，处理器是将R0~R4,,R12,LR,PC，XPSR自动保存到线程堆栈还是主堆栈

只看该作者 · 2008-1-22 12:54

我的理解是，发生异常时，处理器先进入异常状态，然后执行压桟操作。因此这些寄存器是被压到主堆栈里。

(zlgmcu_wdx)

只看该作者 · 2008-1-22 13:03

也就是说,如果当前使用的是主堆栈,发生中断时,自动压到主堆栈;
如果当前使用的是进程堆栈,发生中断时,自动压到进程堆栈

只看该作者 · 2008-1-22 13:14

两位大侠的说法不同，不知有什么依据？不知道《Cortex-M3技术参考手册》中是否讲到，偶还没有看呢？

只看该作者 · 2008-1-22 13:21

只看该作者 · 2008-1-22 16:27

（1）P54，P55的中断使能设置寄存器和中断使能清除寄存器，一个用于使能中断，一个用于禁止中断，如果两个寄存器的同一位都为1，那到底是使能了中断，还是禁止了中断。例如：
#define NVIC_EN0 0xe000e100
#define NVIC_DIS0 0xe000e180

HWREG( NVIC_EN0 ) = (1<<2);
HWREG( NVIC_DIS0) = (1<<2);
则外部2号中断到底是使能了，还是禁止了？？？

（2）P57的中断优先级寄存器共有8个，一个寄存器中的1个字节用于设置一个外部中断的优先级，也就是说，一个寄存器可以管理4个外部中断的优先级，8个寄存器一共可以管理32个外部中断的优先级，那么，外部中断超过32个该怎么办？？？例如：CAN0,CAN1，以太网的中断优先级该如何设置？？？按照P51的说法，NVIC可以管理240个中断，每个中断的优先级有256个可选，现在怎么只能管理32个中断的优先级？？？

只看该作者 · 2008-1-22 16:27

在《Cortex-M3技术参考手册》当中，原文是这样讲的：
　　After pushing the eight registers, the ISR uses the main stack, and all subsequent interrupt pre-emptions use the main stack.

参考译文：
　　在将8个寄存器压栈之后，ISR使用主堆栈，并且后面所有的抢占中断都使用主堆栈。

照此理解，发生异常时，应当是寄存器先入栈（当前堆栈），然后再切换到处理模式。

(zlgmcu_wdx)

只看该作者 · 2008-1-22 16:43

（1）首先，这两个寄存器你不可能在同一时刻访问，必然有一个在先，有一个在后。以最后访问的那个寄存器为准。
这就好比是接有两只输入按键的R-S触发器，规定只能用一根手指头来按。操作时，按其中一个能使输出置位，按另一个使输出清零，但一根手指头不可能同时按下两只按键。

（2） Cortex-M3处理器内核可以支持256级中断优先级（8个有效位），但在Lumianry ARM当中，只实现了8级中断优先级（3个有效位）。在Luminary ARM当中，外设实际配置的中断源肯定已经大大超过8个。但是不要紧，多个中断源完全可以共享同一个中断优先级，谁先来先处理谁，后来的中断暂时等待。
作为MCU的一个实际的应用，8个优先级其实已经足够了。在同一时刻，同时发生8个以上的中断确实极为罕见，即使出现了，也不要紧，暂时等待而已，中断不会丢失。

(zlgmcu_wdx)

只看该作者 · 2008-1-23 10:27

zlgmcu大侠误会偶的12楼：第（2）个问题的意思了，偶的意思是8个寄存器一共可以管理32个外部中断的优先级，每个中断的优先级可以相同（8个优先级对应用来说已经足够），但是，当外部中断的个数超过32个时，该如何设置超过的这些外部中断的优先级？？？
例如：对于P58的表1.27，最后一个外部中断（31号外部中断）就是GPIOG中断，对于LM3S8962来说，还有CAN0,CAN1，以太网等外部中断，这些中断的外部中断号都大于等于32，但是P58的表1.27并没有告诉如何设置CAN0,CAN1等这些外部中断的优先级？？？

还有几个问题：
（1）软件触发PendSV中断，处理器会自动将R0~R4,,R12,LR,PC，XPSR自动保存到堆栈吗？？？

（2）CPSID I // 关总中断指令
CPSIE I // 开总中断指令
以上两条在非特权模式下都可以执行（偶已经在EasyARM8962开发板上实际检验过），也就是说，可以在非特权模式下操作P19的中断屏蔽寄存器？？？

（3）thumb-2指令 BX LR 和thumb指令 BX LR的功能是否完全相同？？？
为什么中断服务程序的最后一条汇编指令几乎都是BX LR？？？

只看该作者 · 2008-1-24 08:28

（1）P66最下面一行代码 (6<<8)改为(5<<8)，因为抢占式优先级分组为2位

（2）P67表1.37最后一行“为0时，默认...，为0时，...”，有两个“为0”

只看该作者 · 2008-1-28 09:08

15楼的前两个问题：
（1）软件触发PendSV中断，处理器会自动将R0~R4,,R12,LR,PC，XPSR自动保存到堆栈。uC/OS-ii移植到LM3S8962的代码就利用了这个特点。参见P370。

（2）CPSID I // 关总中断指令
CPSIE I // 开总中断指令
以上两条指令在非特权模式下都可以执行。可以参见micrium官方的uC/OS-ii移植到CORTEX-M3的代码中的：
OS_ENTER_CRITICAL();
OS_EXIT_CRITICAL();

这里还要继续提几个问题，麻烦大侠留意一下：
（1）12楼的问题（2）还没有得到解答？？？

（2）P17说“在进入异常时，处理器将3个寄存器的组合XPSR保存在堆栈内”，3个寄存器组合成一个32bit的值压入堆栈，组合以后是一个什么？？？也就是说，各个位分布是怎样的？？？
因为只有了解了组合以后的寄存器形态，才能明白P363的uc/OS移植代码中的
*(stk) = (INT32U)0x01000000L; // XPSR
为什么是0x01000000这个值？？？

（3）关于uc/OS-II的移植还有两个问题不太清楚：
1.为什么要将PendSV异常设置为最低优先级？？？
P372的解释“OSPendSV()不能抢占其他代码，所以将它设置为最低优先级”的解释过于简单，大侠能否说得更详细一些。

2.P373中间的一段黑体字“再次声明优先级高于OS_CRITICAL_INT_PRIO的中断不能调用任何uc/os-ii的函数和变量”，在该书的移植代码中，已经多次提到这个问题。为什么优先级高于OS_CRITICAL_INT_PRIO的中断不能调用任何uc/os-ii的函数和变量？？？大侠能否举一个例子？？？

勘误：
（1）P360中间的一段话“一旦产生异常，......保存到SP_MAIN所指向的堆栈中”改为“保存到当前堆栈中”

只看该作者 · 2008-1-29 09:27

P40最上面一句话，“当使用下面的其中一条指令将LR的值装入PC......”，翻译有错，参见《Cortex-M3技术参考手册》P103，不是将LR的值装入PC，而是0xFFFFFFFX，原文如下：
Exception returns occur when one of the following instructions loads a value of 0xFFFFFFFX into the PC:

只看该作者 · 2008-1-29 09:55

(zlgmcu_wdx)

2万 · 2008-1-29 10:11

《Cortex-M3开发指南》的问题会认真地总结，下一版将更正过来。另外，我和两个女孩子正在翻译一本美国的宏编巨著，里面非常清晰地描述Cortex-M3的内核、指令集、MPU、调试方法等等，敬请留意。

(zlgarm_zsg)

阅读《Cortex-M3开发指南》中的疑问

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再补充一个问题？

没碰CORTEX-M3一段时间了，都望了。

回复1、2楼

P33 最下面

书本上33页最后的这句话确实讲得有些模糊

处理器在自动将寄存器压栈时，是自动压到主堆栈还是线程

是主堆栈

处理器在自动将寄存器压栈时，是自动压到当前使用的堆栈

8楼，9楼的两位大侠的意见不统一，不知两位有什么依据

处理器不知道有什么线程堆栈

NVIC的问题？？？

找到了原文，应该是先压入当前堆栈，再切换到处理模式

关于NVIC

RE:14楼

勘误

看来只有偶自己来回答15楼的前两个问题了？ 顺便再提几个

勘误：

谢谢wahahaabc提出这几个勘误！

感谢wahahaabc

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看来只有偶自己来回答15楼的前两个问题了？顺便再提几个