ARM寄存器

ARM寄存器组

  一共有 R0~R15, xPSR, PRIMASK, FAULTMASK, BASEPRI, CONTROL 21个寄存器 (注意区分外设寄存器！)

堆栈指针寄存器（MSP和PSP）

  R13为堆栈指针寄存器，堆栈指针的最低两位永远是 0，这意味着堆栈总是 4 字节对齐的。
  Cortex-M3 内核中共有两个堆栈指针，分别是主堆栈指针(MSP)和进程堆栈指针(PSP)。
  主堆栈指针(MSP)是缺省的堆栈指针，它由 OS 内核、异常服务例程以及所有需要特权访问的应用程序代码来使用。
  进程堆栈指针(PSP)，用于常规的应用程序代码(不处于异常服用例程中时)。

连接寄存器(LR)

  R14是连接寄存器(LR)，用于在调用子程序时存储返回地址。
LR的LSB是可读可写的。由最低位来指示ARM/Thumb状态。LSB为0时指令是Thumb模式，为1时指令为ARM模式。
stm32为Thumb指令集，但仍允许LSB可读可写，以便移植。

程序计数器(PC)

  R15是程序计数器(PC)，用于指示下次欲执行的指令的地址。因为 CM3 内部使用了三级流水线，读 PC 时返回的值是当前指令的地址+4/+8。（thumb是加4/arm是加8）
PC 的 LSB 总是 0（因为代码是 4 / 8 字对齐的）

程序状态寄存器(xPSR或CPSR)

  程序状态寄存器内部各位定义如下：

	31	30	29	28	27	26:25	24	23:16	15:10	9	8:0
xPSR	N	Z	C	V	Q	ICI/IT	T		ICI/IT		Exception Number

N：正负标志，N=1表示运算结果为负数，N=0表示运算结果为正数或者0。
Z：零标志，Z=1表示运算结果为0，Z=0表示运算结果为非0。
C：加法运算时表示进位标志，C=1表示产生进位，C=0表示未产生进位；减法运算时表示借位标志，C=0表示产生借位，C=1表示未产生借位；
V：溢出标志，V=1表示有溢出，V=0表示无溢出。
Q：表示增强的DSP指令是否发生溢出，在ARMv7-M架构的ARM Cortex-M3 内核无定义。
ICI/IT[26:25]：暂未找到解释，后期再补上。
T：暂未找到解释，后期再补上。
ICI/IT[15:10]：暂未找到解释，后期再补上。
Exception Number[8:0]：中断号。

中断屏蔽寄存器

  中断屏蔽寄存器包含三个寄存器，用于控制异常的使能和除能。只有在特权级下使用 MRS/MSR 指令，才允许访问这 3 个寄存器。

• PRIMASK：此寄存器只有一个位，设置为1时，会关闭所有的可屏蔽异常(中断)，只有NMI和硬件异常(fault)可以相应。默认值0。
• FAULTMASK：此寄存器只有一个位，设置为1时，只有NMI会响应，其他的所有异常(中断)和硬件异常(fault)全部关闭响应。默认值0。
• BASEPRI：这个寄存器最多有 9 位(由表达优先级的位数决定)。它定义了被屏蔽优先级的阈值。当它被设成某个值后，所有优先级号大于等于此值的中断都被关(优先级号越大，优先级越低)。但若被设成 0，则不关闭任何中断，0 也是默认值。

其实，为了快速地开关中断，CM3 还专门设置了一条 CPS 指令，有 4 种用法

CPSID    I     ;PRIMASK=1，  ;关中断    
CPSIE    I     ;PRIMASK=0，  ;开中断     
CPSID    F     ;FAULTMASK=1, ;关异常     
CPSIE    F     ;FAULTMASK=0  ;开异常     

控制寄存器(CONTROL)

  控制寄存器用于定义特权级别，还用于选择当前使用哪个堆栈指针。

CONTROL[1]: 堆栈指针的选择；

0 = 选择主堆栈指针 MSP（复位后缺省值）
1 = 选择进程堆栈指针 PSP
在线程或基础级（没有在响应异常——译注），可以使用 PSP。
在 handler 模式下，只允许使用 MSP，所以此时不得往该位写 1。

CONTROL[0]:模式选择

0 = 特权级的线程模式；
1 = 用户级的线程模式；
Handler模式永远都是特权级的。