Cortex-M3 内部寄存器

寄存器组

R0-R12

R0-R12，通用寄存器；
R0-R12都是32位通用寄存器，用于数据操作；但是绝大多数16位Thumb指令只能访问R0-R7，而32位Thumb指令可以访问所有寄存器；

R13

R13，SP，堆栈指针；
Cortex-M3有两个堆栈指针，它们是Banked，任一时刻只能使用其中一个；当引用R13/SP时，引用的是当前正在使用的那一个，另一个必须使用MRS/MSR指令来访问；

• 主堆栈指针MSP：复位后缺省堆栈指针，用于操作系统内核操作和异常处理例程；
• 进程堆栈指针PSP：由用户的应用程序代码使用；
  堆栈指针的最低两位永远为0，这意味着堆栈总是4字节对齐的；

R14

R14，LR，链接寄存器；
当调用子程序时，由R14存储返回地址；如果子程序多于1级，则需要把前一级的R14压入堆栈；

R15

R15，PC，程序计数器寄存器
读PC值，返回的是当前指令地址+4；如果修改它，就能改变程序的执行流；
在分支时，无论直接写PC，还是使用分支指令，都必须保证加载到PC的数值是奇数（LSB=1），用以表明是在Thumb状态下执行，如果为0，将产生fault；

特殊功能寄存器

特殊功能寄存器必须通过MRS/MSR指令操作；

程序状态寄存器

程序状态寄存器（PSRs或xPSR）在内部可分为3个子状态寄存器：

• 应用程序PSR（APSR）
• 中断号PSR（IPSR）
• 执行PSR（EPSR）
  通过MRS/MSR指令，这3个PSR可以单独访问，也可组合访问：
• PSR = APSR + IPSR + EPSR
• IAPSR = IPSR + APSR
• IEPSR = IPSR + EPSR
• EAPSR = EPSR + APSR
  |||31|30|29|28|27|26-25|24|23-20|19-16|15-10|9|8-0|
  |–|:-|:-|:-|:-|:-|:----|:-|:----|:----|:----|:-|:-|:----|:-----?
  |APSR|N|Z|C|V|Q|
  |IPSR||||||||||||Exception Number|
  |EPSR||||||ICI/IT|T|||ICI/IT|

中断屏蔽寄存器

PRIMASK

这个寄存器只有一个位，置1后，将关闭所有可屏蔽中断的异常，只剩NMI和硬fault，默认值为0；
操作指令：

MRS R0, PRIMASK        ; R0=PRIMASK
MSR PRIMASK, R0        ; PRIMASK=R0
CPSID I                ; PRIMASK=1
CPSIE I                ; PRIMASK=0

FAULTMASK

这个寄存器也只有一位，置1后，屏蔽除NMI外的所有异常（包括硬fault），默认值为0；
操作指令：

MRS R0, FAULTMASK       ; R0=FAULTMASK
MSR FAULTMASK, R0       ; FAULTMASK=R0
CPSID F                 ; FAULTMASK=1
CPSIE F                 ; FAULTMASK=0

BASEPRI

这个寄存器有9位，它定义了被屏蔽优先级的阈值；当它被设定为某个值后，所有优先级号大于等于此值得中断都被关闭，若设为0，则不关闭任何中断，默认值为0；

MRS R0, BASEPRI       ; R0=BASEPRI
MSR BASEPRI, R0       ; BASEPRI=R0

控制寄存器（CONTROL）

• CONTROL[1]：为0表示选择MSP，为1表示选择PSP；
• CONTROL[0]：为0表示特权级的线程模式，为1表示用户级的线程模式；