stm32 向量表

Posted 2020-10-08 老虎不开窍

今天在看代码的时候，看到有这么几行：

//配置向量表
#ifdef  VECT_TAB_RAM        //向量表位于SRAM区
     MY_NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else       //向量表位于CODE(FLASH)区
     MY_NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif

其函数实现如下：

//设置向量表偏移地址
//NVIC_VectTab:基址
//Offset:偏移量
void MY_NVIC_SetVectorTable(u32 NVIC_VectTab, u32 Offset)
{
     SCB->VTOR = NVIC_VectTab | (Offset & (u32)0x1FFFFF80);      //设置NVIC的向量表偏移寄存器
     //用于标识向量表是在CODE区还是在RAM区
}

这里的疑问是：为什么要&上0x1FFFFF80？将1FFFFF80H=0001 1111 1111 1111 1111 1111 1000 0000B，即将bit[31:29]、bit[6:0]清零，而保留bit[28:7]位。可是为什么要这样呢？

带着这个疑问，查阅Cortex-M3编程手册（PM0056 PAGE 133），找到SCB_VTOR寄存器（向量表偏移寄存器）。这个寄存器只有bit[29:9]有用，其余Reserved。

bit[29:9]：TBLOFF[29:9]：向量表基本偏移字段。其中bit29决定了向量表位于Code区还是SRAM区。所以真正起到作用的是bit[28:9]。将bit[28:9]置一，其余位置零，得到32位2进制数0001 1111 1111 1111 1111 1110 0000 0000B=1FFFFE00H。所以我的理解是，对于stm32103，代码里的0x1FFFFF80替换为0x1FFFFE00也是可以的。

那这里又出来一个问题，为什么官方代码里使用了0x1FFFFF80，而不是0x1FFFFE00呢？

原来，这和向量表的起始地址有关。在Cortex-M3权威指南page113有这么一段话：向量表的起始地址是有要求的：必须先求出系统中共有多少个向量，再把这个数字向上增大到是 2 的整次幂，而起始地址必须对齐到后者的边界上。例如，如果一共有 32 个中断，则共有 32+16（系统异常） =48 个向量，向上增大到 2 的整次幂后值为 64，因此地址地址必须能被 64*4=256 整除，从而合法的起始地址可以是： 0x0, 0x100, 0x200 等。

对应到stm32f103，一共有16个内核中断+60个中断=76个中断，向上增大到2的整次幂后为128，因此向量表的起始地址必须能被128*4=512整除，从而合法的起始地址可以是0x0，0x200，0x400，0x800等。除去0x0不谈，最小的合法地址是0x200，其bit9=1，后面全是0，&上0x1FFFFE00是完全没有问题的，不会造成地址丢失。

但是，要想到极端一些的情况，比如一个芯片，它用了16个内核中断+15个中断=31个中断，向上增大到2的整次幂后为32，因此向量表起始地址必须能被32*4=128整除，从而合法的起始地址可以是0x0，0x80，0x100，0x200等。同样的，除去0x0不谈，最小的合法地址是0x80，其bit7=1，后面全是0，这时为了保证bit[28:7]地址不丢失，就不能用0x1FFFFE00相与，只能用0x1FFFFF80相与。

到这里，官方代码为什么使用了0x1FFFFF80，而不是0x1FFFFE00的疑问就顺理成章的解决了：为了代码更好的兼容性，能够兼顾到低配的stm32系列。