關(guān)于stm32中R15寄存器的理解
這里有一個別人的問題。
我把Nor Flash里的一個函數(shù)代碼數(shù)據(jù)(函數(shù)首地址是:0x6400EC10)拷貝到RAM的 0x2000FC00,
然后把0x2000FC00加載給PC指針(為了讓代碼在RAM里運行),接著就出現(xiàn)了Hard Fault
Exception,而用 IAR 單步執(zhí)行的時候能正常運行。同時我將一個函數(shù)地址值賦給一個unsigned int
變量之后發(fā)現(xiàn)自動加了1。對于這些問題先看權(quán)威指南里是怎么說的吧。
一,PC指針(程序計數(shù)器R15)(權(quán)威指南)
R15是程序計數(shù)器,在匯編代碼中稱為“PC指針”。因為CM3內(nèi)部使用了指令流水線,讀PC時返回的值
是當(dāng)前指令的地址+4。比如說:
0x1000: MOV R0, PC ; R0 = 0x1004
如果向PC中寫數(shù)據(jù),就會引起一次程序的分支(但是不更新LR寄存器)。CM3中的指令至少是半字
對齊的,所以PC的LSB總是讀回0。然而,在分支時,無論是直接寫PC的值還是使用分支指令,都必
須保證加載到PC的數(shù)值是奇數(shù)(即LSB=1),用以表明這是在Thumb狀態(tài)下執(zhí)行。倘若寫了0,則視
為企圖轉(zhuǎn)入ARM模式,CM3將產(chǎn)生一個fault異常。這些可以總結(jié)為讀PC指針時,返回LSB總是為0;
寫PC指針時,一定要保證LSB為奇數(shù)。
二,函數(shù)地址(自己總結(jié)的)
正如上面所說,寫PC指針的時候必須保證LSB為奇數(shù),如果執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令的時候,將一個函數(shù)指針
加載給PC,這時候就必須保證這個函數(shù)地址的LSB為奇數(shù),而且還必須是(4*n+1)(n=0,1,2,3)
這樣的奇數(shù),只有這樣運行程序才不會跑飛。在以后的編程中,如果執(zhí)行函數(shù)跳轉(zhuǎn)的時候,一定要
保證這個函數(shù)地址的低四位的值為(4*n+1)(n=0,1,2,3)。
基于上面兩點,就可以很好的解釋所出現(xiàn)的問題了,如果將0x2000FC00加載給PC指針,肯定會出現(xiàn)
Hard Fault Exception,因為 0x2000FC00 的 LSB = 0;但是如果將 0x2000FC01加載給PC指針,程
序就能正常運行了,這就應(yīng)證了權(quán)威指南里所說的寫PC指針的時候必須保證加載給PC的值的LSB為1
。
而之前的為什么用IAR單步執(zhí)行能成功,原因是IAR的調(diào)試器做了處理,使得每一次調(diào)試的時候?qū)C
指針的LSB做了一個奇偶變換;當(dāng)全速運行的時候,調(diào)試器不管用了,直接由CPU接管,這個時候?qū)?br />函數(shù)地址加載給PC的值的LSB為偶數(shù),當(dāng)然導(dǎo)致程序跑飛了。
還有為什么將一個函數(shù)地址值賦給一個unsigned int 變量之后會自動加一呢,這個是Cortex-M3的一
個特性,也就是說讀取一個函數(shù)地址值返回的LSB為0,當(dāng)賦值給一個變量的時候會加1,這是為了將
這個變量值加載給PC指針之后保證PC指針的LSB為1。
問題解決了,希望對碰到同樣問題的朋友能有所幫助。同時如果總結(jié)的不好,大家可以一起交流交流。
但是,這個部分又是怎么理解的呢?
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