自定义ARM9的处理器架构的第一步，去除软核的中断和各种模式

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最近很想约做嵌入式软件的朋友为兼容ARM9的软核处理器写一些很炫的应用。可是该朋友只对基于cortex-m3的STM32熟悉，对于ARM9不是很了解。在交谈的过程中忽然想到，有没有可能指令集用ARM9的，但中断处理完全按照cortex-m3。大家都知道Cortex-M3在中断处理上做了很大的创新，它通过压栈的方式保存寄存器，而ARM9是通过banked register来保存部分寄存器。使用banked register可以节省压栈的时间，但缺点在于banked register会让处理器内核占用面积较大。两相结合起来，就是一套新的处理器架构。欢迎众多设计者参与这个新处理器架构的讨论过程。

  话说这种掐头去尾、张冠李戴的结合方式要拜马克思所赐。我们让政治课都学过“辩证唯物主义”。最开始，唯物主义有，不过那是机械的；辩证也有，不过那是辩证唯心主义。马克思两相取其长处，这就成了我们学到的“辩证唯物主义”。ARM推行了很久的ARM9处理器架构，又针对最新的软件设计流程，搞了很不错的cortex-m3的中断方式，不过这一套方式没有用在流行很久的ARM9的处理器架构上。现在，我们在有了兼容ARM9的软核处理器后，完全可以这个非常棒的中断处理移植到这个软核处理器上面了。

  可能很多人担心，这样做会不会影响到使用ARM的生态系统。这个完全不用担心，做嵌入式软件的朋友说了，他在某处放一个中断handler，只要你硬件按照这种方式做，软件按照这种方式搞，编译器只会按照你编写的软件为你服务，绝对不会怀疑你搞张冠李戴，就拒绝罢工。唯一一个不同的是不能使用keil自带的debug工具仿真调试了——因为这种架构keil根本就无从得知。他这样说，让我增加这样修改的信心了。也就是是说只要软件支持，硬件也支持，那么编译器就只是达成两方面合作的工具而已。这让我们自定义处理器架构成为可能。

  很多人需要一个又小又灵活的软核处理器。最近发布的两个软核处理器已经比较精简了，但囿于ARM公司规定的固有架构，还是不够精简，阅读有困难。下一步，我会去掉它固有的各种模式以及各种中断，精简成更小的软核。那么我们在使用时，只要我们不使用这种模式和中断，那他就能很好的为我们服务。如果大家需要中断，如果是简单的中断，可以是51式的，就给出一个handler，软件来保存寄存器；也可以是高效复杂的cortex-m3式的，硬件来保存寄存器。这样，丰俭由人，让硬件设计工程师和软件工程师达到完美的配合。

  在做之前，要确保keil支持。因此，根据http://code.google.com/p/risclite里面的hello工程，修改了启动的startup.s这个汇编启动程序。在这个程序里面，对MCU做了初始化，为各个模式的堆栈设置有效指针。但如果我们去掉了中断和模式，那么在startup.s中，就没有必要设置每个模式的堆栈了，原因很简单，既然都没有模式了，也就不用初始化了。

  下面是我修改的新的startup.s文件。很短，只有寥寥数行。这个startup.s的目的很简单，如果我们修改后，只支持一种模式，那么它就必须很快的把系统引导到main函数上去，让我们编写的c程序迅速发挥效果。

1.                 AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
   
2. 
   
3. Stack_Mem       SPACE   0x400
   
4. __initial_sp    SPACE   0x000
   
5. 
   
6. Stack_Top
   
7. 
   
8.                 EXPORT __initial_sp
   
9. 
   
10.                 AREA    RESET, CODE, READONLY
    
11.                 ARM
    
12. 
    
13.                 LDR     SP, =Stack_Top
    
14. ; Enter the C code
    
15. 
    
16.                 IMPORT  __main
    
17.                 LDR     R0, =__main
    
18.                 BX      R0
    
19. 
    
20.                 END
    

复制代码

这段代码的主要意思是定义堆栈的大小，为sp设置堆栈指针，然后跳转到main函数中。

  现在软件已经支持，下面我会精简软核处理器，把这些模式和中断去掉，让它直接支持Keil编写的代码。请大家拭目以待，看看这个更加精简的软核处理器的表现效果吧。看看它和8051编程相比，会有更好的优点。