Cortex M架構(gòu)與Cortex A架構(gòu)中斷系統(tǒng)的區(qū)別
Cortex M架構(gòu)，典型就是STM32系列，比如STM32F103(Cortex M3)。
Cortex A架構(gòu)，可以細分為Cortex A7，Cortex A8，Cortex A9，Cortex A15等，比如NXP的IMX6系列，TI的AM335X系列等。
Cortex M主要用在微控制器領(lǐng)域，Cortex R主要用在對實時性要求比較高的領(lǐng)域，Cortex A主要用在高端應(yīng)用領(lǐng)域。
Cortex M架構(gòu)
在Cortex M架構(gòu)中，比如STM32F103，中斷向量表是寫在啟動文件當(dāng)中，一般為startup_stm32f10x_hd.s或者startup_stm32f10x_md.s中，.s結(jié)尾為匯編文件，這個匯編語言寫的啟動文件的作用，是在板子上電后為C語言代碼的運行做好初始化工作，比如設(shè)置堆棧大小，設(shè)置中斷向量表等，然后再跳轉(zhuǎn)到main函數(shù)去執(zhí)行你的C代碼。文件內(nèi)容如下(部分省略)：
設(shè)置棧大小
- Stack_Size EQU 0x00000400
設(shè)置堆大小
- Heap_Size EQU 0x00000200
; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset后面很多 DCD 的就是STM32的中斷向量表，系統(tǒng)所有可用的中斷都寫在這里，包括外部中斷、定時器中斷、DMA中斷、IIC中斷、串口中斷等。
- Stack_Size EQU 0x00000400
- AREA STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
- Stack_Mem SPACE Stack_Size
- __initial_sp
- ; <h> Heap Configuration
- ; <o> Heap Size (in Bytes) <0x0-0xFFFFFFFF:8>
- ; </h>
- Heap_Size EQU 0x00000200
- AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
- __heap_base
- Heap_Mem SPACE Heap_Size
- __heap_limit
- PRESERVE8
- THUMB
- ; Vector Table Mapped to Address 0 at Reset
- AREA RESET, DATA, READONLY
- EXPORT __Vectors
- EXPORT __Vectors_End
- EXPORT __Vectors_Size
- __Vectors DCD __initial_sp ; Top of Stack
- DCD Reset_Handler ; Reset Handler
- DCD NMI_Handler ; NMI Handler
- DCD HardFault_Handler ; Hard Fault Handler
- DCD MemManage_Handler ; MPU Fault Handler
- DCD BusFault_Handler ; Bus Fault Handler
- DCD UsageFault_Handler ; Usage Fault Handler
- DCD 0 ; Reserved
- DCD 0 ; Reserved
- DCD 0 ; Reserved
- DCD 0 ; Reserved
- DCD SVC_Handler ; SVCall Handler
- DCD DebugMon_Handler ; Debug Monitor Handler
- DCD 0 ; Reserved
- DCD PendSV_Handler ; PendSV Handler
- DCD SysTick_Handler ; SysTick Handler
- ; External Interrupts
- DCD WWDG_IRQHandler ; Window Watchdog
- DCD PVD_IRQHandler ; PVD through EXTI Line detect
- DCD TAMPER_IRQHandler ; Tamper
- DCD RTC_IRQHandler ; RTC
- DCD FLASH_IRQHandler ; Flash
- DCD RCC_IRQHandler ; RCC
- DCD EXTI0_IRQHandler ; EXTI Line 0
- DCD EXTI1_IRQHandler ; EXTI Line 1
- DCD EXTI2_IRQHandler ; EXTI Line 2
- DCD EXTI3_IRQHandler ; EXTI Line 3
- DCD EXTI4_IRQHandler ; EXTI Line 4
- DCD DMA1_Channel1_IRQHandler ; DMA1 Channel 1
- DCD DMA1_Channel2_IRQHandler ; DMA1 Channel 2
- DCD DMA1_Channel3_IRQHandler ; DMA1 Channel 3
- DCD DMA1_Channel4_IRQHandler ; DMA1 Channel 4
- DCD DMA1_Channel5_IRQHandler ; DMA1 Channel 5
- DCD DMA1_Channel6_IRQHandler ; DMA1 Channel 6
- DCD DMA1_Channel7_IRQHandler ; DMA1 Channel 7
- DCD ADC1_2_IRQHandler ; ADC1 & ADC2
- DCD USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler ; USB High Priority or CAN1 TX
- DCD USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler ; USB Low Priority or CAN1 RX0
- DCD CAN1_RX1_IRQHandler ; CAN1 RX1
- DCD CAN1_SCE_IRQHandler ; CAN1 SCE
- DCD EXTI9_5_IRQHandler ; EXTI Line 9..5
- DCD TIM1_BRK_IRQHandler ; TIM1 Break
- DCD TIM1_UP_IRQHandler ; TIM1 Update
- DCD TIM1_TRG_COM_IRQHandler ; TIM1 Trigger and Commutation
- DCD TIM1_CC_IRQHandler ; TIM1 Capture Compare
- DCD TIM2_IRQHandler ; TIM2
- DCD TIM3_IRQHandler ; TIM3
- DCD TIM4_IRQHandler ; TIM4
- DCD I2C1_EV_IRQHandler ; I2C1 Event
- DCD I2C1_ER_IRQHandler ; I2C1 Error
- DCD I2C2_EV_IRQHandler ; I2C2 Event
- DCD I2C2_ER_IRQHandler ; I2C2 Error
- DCD SPI1_IRQHandler ; SPI1
- DCD SPI2_IRQHandler ; SPI2
- DCD USART1_IRQHandler ; USART1
- DCD USART2_IRQHandler ; USART2
- DCD USART3_IRQHandler ; USART3
- DCD EXTI15_10_IRQHandler ; EXTI Line 15..10
- DCD RTCAlarm_IRQHandler ; RTC Alarm through EXTI Line
- DCD USBWakeUp_IRQHandler ; USB Wakeup from suspend
- DCD TIM8_BRK_IRQHandler ; TIM8 Break
- DCD TIM8_UP_IRQHandler ; TIM8 Update
- DCD TIM8_TRG_COM_IRQHandler ; TIM8 Trigger and Commutation
- DCD TIM8_CC_IRQHandler ; TIM8 Capture Compare
- DCD ADC3_IRQHandler ; ADC3
- DCD FSMC_IRQHandler ; FSMC
- DCD SDIO_IRQHandler ; SDIO
- DCD TIM5_IRQHandler ; TIM5
- DCD SPI3_IRQHandler ; SPI3
- DCD UART4_IRQHandler ; UART4
- DCD UART5_IRQHandler ; UART5
- DCD TIM6_IRQHandler ; TIM6
- DCD TIM7_IRQHandler ; TIM7
- DCD DMA2_Channel1_IRQHandler ; DMA2 Channel1
- DCD DMA2_Channel2_IRQHandler ; DMA2 Channel2
- DCD DMA2_Channel3_IRQHandler ; DMA2 Channel3
- DCD DMA2_Channel4_5_IRQHandler ; DMA2 Channel4 & Channel5
- __Vectors_End
- __Vectors_Size EQU __Vectors_End - __Vectors
- AREA |.text|, CODE, READONLY
其中“__initial_sp”就是第一條中斷向量，存放的是棧頂指針，接下來是第 2 行復(fù)位中斷復(fù)位函數(shù)Reset_Handler 的入口地址，依次類推，直到最后一個中斷服務(wù)函數(shù)DMA2_Channel4_5_IRQHandler 的入口地址，這樣 STM32F103 的中斷向量表就建好了。
中斷使用方法：
- 1、配置中斷向量表（ST提供）。
- 2、配置NVIC(內(nèi)嵌向量中斷控制器)。
- 3、中斷使能。
- 4、中斷服務(wù)函數(shù)。
先配置好中斷向量表(自動)，然后配置一下IO口，配置NVIC來管理中斷，使能中斷，最后編寫中斷服務(wù)函數(shù)，中斷服務(wù)函數(shù)里是我們真正想做的事情。
這個思路也適合于Cortex A架構(gòu)，只是中斷系統(tǒng)不同，中斷管理器也不同，STM32中的中斷管理器是NVIC，Cortex A架構(gòu)的中斷管理器是GIC控制器。GIC 是 ARM 公司給 Cortex-A/R 內(nèi)核提供的一個中斷控制器。
Cortex A架構(gòu)
下表為Cortex A架構(gòu)中斷向量表，這個表也是寫在.s結(jié)尾的啟動文件當(dāng)中，為C語言代碼的運行提供前期的初始化工作，只有做好了初始化，你的C語言代碼才會運行，啟動文件中做好初始化以后，會跳轉(zhuǎn)到你的main函數(shù)。
可以發(fā)現(xiàn)比STM32的中斷少了很多，只有八個中斷，還有一個未使用。其中我們最常用的中斷是復(fù)位中斷和 IRQ 中斷。
實際上Cortex A架構(gòu)是不可能只有這么少的中斷，Cortex-A 內(nèi)核 CPU 的所有外部中斷都屬于IQR 中斷，當(dāng)任意一個外部中斷發(fā)生的時候都會觸發(fā) IRQ 中斷。在 IRQ 中斷服務(wù)函數(shù)里面就可以讀取指定的寄存器來判斷發(fā)生的具體是什么中斷，進而根據(jù)具體的中斷做出相應(yīng)的處理，如下圖：
中斷解釋：
1、復(fù)位中斷(Rest)，CPU 復(fù)位以后就會進入復(fù)位中斷，我們可以在復(fù)位中斷服務(wù)函數(shù)里面做一些初始化工作，比如初始化 SP 指針、DDR 等等。
2、未定義指令中斷(Undefined Instruction)，如果指令不能識別的話就會產(chǎn)生此中斷。
3、軟中斷(Software Interrupt,SWI)，由 SWI 指令引起的中斷，Linux 的系統(tǒng)調(diào)用會用 SWI指令來引起軟中斷，通過軟中斷來陷入到內(nèi)核空間。
4、指令預(yù)取中止中斷(Prefetch Abort)，預(yù)取指令的出錯的時候會產(chǎn)生此中斷。
5、數(shù)據(jù)訪問中止中斷(Data Abort)，訪問數(shù)據(jù)出錯的時候會產(chǎn)生此中斷。
6、IRQ 中斷(IRQ Interrupt)，外部中斷，芯片內(nèi)部的外設(shè)中斷都會引起此中斷的發(fā)生。
7、FIQ 中斷(FIQ Interrupt)，快速中斷，如果需要快速處理中斷的話就可以使用此中。
存放地址
中斷向量表都是鏈接到代碼的最前面，比如一般 ARM 處理器都是從地址 0X0000 0000 開始執(zhí)行指令的，那么中斷向量表就是從0X0000 0000 開始存放的。
在STM32中，一般代碼是下載到 0X0800 0000開始的存儲區(qū)域中。因此中斷向量表是存放到 0X0800 0000 地址處的，而不是 0X00000000。這種是通過中斷向量表偏移實現(xiàn)的。
