技术小课堂| Cortex-M架构MCU重定位向量表

BMRTECH2017

Cortex-M架构使用了“向量表查表机制”，当异常发生时，内核会自动从向量表查找出Handler的入口地址。向量表其实是一个 WORD（32 位整数）数组，每个下标对应一种异常，该下标元素的值则是该异常 handler的入口地址。

向量表在地址空间中的位置是可以设置的，通过SCB中的VTOR寄存器来指出向量表的地址。在复位后，该寄存器的值为0。因此，在地址0处必须包含一张向量表，用于初始时的异常分配。但在系统运行之后我们可以通过修改VTOR寄存器重定位向量表到其他地址，可以是Flash区域，也可以是RAM区域。但必须注意向量表的起始地址的要求：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68个中断，则共有 68+16（系统异常）= 84 个向量，向上增大到 2 的整次幂后值为 128，因此地址必须能被 128*4=512 整除。

本文以IAR EWARM开发环境为例，将STM32F107的向量表重定位到SRAM的起始地址。EWARM要求默认的向量表要命名为“__vector_table”，以便它的调试系统能够正确识别出向量表，并且放置在Flash的零地址。

然后，在SRAM也定义一个向量表，这个表的命名可以任意，这里命名为“sram_vector_table”。在系统初始化之后，将__vector_table里面的内容复制到sram_vector_table，实现新的向量表构建。因为要控制向量表的存放位置，所以通过#pragma预处理指令将向量表放置在一个自定义的section中，命名为“.vector”。“__root”关键字强制编译器保留向量表，不进行任何优化操作。

#define VECTOR_LEN       84UL

#pragma location = ".vector"

__root  uint32_t

sram_vector_table[VECTOR_LEN];  /* Vector table in sram */

然后在IAR链接器脚本icf文件中，控制.vector的存放位置，将其放置在SRAM的起始位置：

place at start of RAM_region { section .vector };

在代码中适当的位置对sram_vector_table进行构建:

在进行重定位向量表时应该先关闭全局中断，避免过程中发生中断造成不可预料的情况发生。SRAM_BASE是RAM的起始地址0x20000000，VECT_TAB_OFFSET为0。

重新设置了VTOR之后，再次开启全局中断，至此中断向量表完成了重定位。