STM系列单片机异常退出步骤简明指南

当异常服务例程执行完毕后，需要执行异常退出步骤，从而恢复先前的系统状态，才能使被中断的程序得以继续执行。从形式上看，有3种途径可以触发异常返回序列，见表3.16，不管使用哪一种，都需要用到先前储的LR的值。

表3.16　触发中断返回的指令

有些处理器使用特殊的返回指令来标示中断返回，例如8051就使用RETI。但是在Cortex-M3中，是通过把EXC_RETURN往PC里写来识别返回动作的。因此，可以使用上述的常规返回指令，从而为使用C语言编写服务例程扫清了最后的障碍（无需特殊的编译器命令，如_interrupt）。

在启动了中断返回序列后，下述的处理就将进行：

①出栈：先前压入栈中的寄存器在这里恢复。内部的出栈顺序与入栈时的相对应，堆栈指针的值也改回去。

②更新NVIC寄存器：伴随着异常的返回，它的活动位也被硬件清除。对于外部中断，倘若中断输入再次被置为有效，悬起位也将再次置位，新一次的中断响应序列也可随之再次开始。

前面提到在进入异常服务程序后，LR的值被自动更新为特殊的EXC_RETURN，这是一个高28位全为1的值，只有[3：0]的值有特殊含义，见表3.17。当异常服务例程把这个值送往PC时，就会启动处理器的中断返回序列。因为LR的值是由Cortex-M3自动设置的，所以只要没有特殊需求就不要改动它。

表3.17　EXC_RETURN位段详解

续表

由表3.17可以得出，合法的EXC_RETURN值共3个，见表3.18。(www.xing528.com)

表3.18　合法的EXC_RETURN值及其功能

如果主程序在线程模式下运行，并且在使用MSP时被中断，则在服务例程中LR=0xFFFF_FFF9（主程序被打断前的LR已被自动入栈）。

如果主程序在线程模式下运行，并且在使用PSP时被中断，则在服务例程中LR=0xFFFF_FFFD（主程序被打断前的LR已被自动入栈）。

LR的值在异常期间被设置为EXC_RETURN（线程模式使用主堆栈）如图3.41所示。

图3.41　LR的值在异常期间被设置为EXC_RETURN（线程模式使用主堆栈）

如果主程序在处理者模式下运行，则在服务例程中LR=0xFFFF_FFF1（主程序被打断前的LR已被自动入栈）。这时的“主程序”，其实更可能是被抢占的服务例程，也就是中断/异常嵌套。事实上，在嵌套时，更深层ISR所看到的LR总是0xFFFF_FFF1，如图3.42所示。

图3.42　LR的值在异常期间被设置为EXC_RETURN（线程模式使用进程堆栈）

由EXC_RETURN的格式可见，不能把0xFFFF_FFF0～0xFFFF_FFFF中的地址作为任何返回地址。但也不用担心会弄错，因为Cortex-M3已经把这个范围标记成“不可取指区”了。