Cortex-M3/M4内核STM32的LR寄存器和PC寄存器

怎么控制STM32跳转到指定程序：

• 首先，使用标号加goto语句可以使程序强制跳转，而goto的原理实际上是汇编语言里面的强制跳转。
  我们看STM32的启动文件，发现里面有这两句程序：
  其中LDR R0 ,=一个函数名
  意思是把这个函数的地址放到寄存器R0里面
  BLX R0和BX R0意思都是跳转到以R0寄存器所存的地址
  

STM32的LR寄存器和PC寄存器：

• PC寄存器是程序计数器，内部存的是程序当前执行到了哪个地址。LR寄存器是连接寄存器，在执行子函数前，LR会保存执行完子函数后，应该回到哪个地方。验证如下：
  我们在主函数执行里面打一个断点，当程序执行到断点处时，我们发现断点处的PC指针是0X080002A2。
  由于Cortex-M3架构采用16位和32位指令集，因此其PC指针地址是4字节对齐的，换言之其最低2位一定全是0，我们发现0X080002A2符合这个特点。
  

• 我们看在我们打的断点处，断点处的上一句执行的是函数raw_os_init()。
  因此按照我们的推论，在跳转到函数raw_os_init()前，LR寄存器会记住执行完raw_os_init()函数后，PC指针应该回到哪个地址。
  因此我们在raw_os_init()函数里面打断点，看执行子函数raw_os_init()时LR是不是存的是执行完子函数后应该返回的地址。如下图：
  
  在执行子函数raw_os_init()时，我们发现LR里面存的是0X080002A3，而执行完改函数后应当回到的地址是0X080002A2，我们发现比我们在temppp += 1;断点处看到的PC指针大了1。这是为什么呢？
  首先我们观察LR寄存器内存放的值：0X080002A3，其最低位为1，显然不可能是直接存放的程序地址，因为程序地址需要4字节对齐，最低2位全为0。
  LR寄存器的最低位是标识指令长度状态，因此在以LR存放的地址进行跳转时，会将最低2位与0，则与0后0X080002A3就变为了0X080002A2，也就刚好是0X080002A2，即要回到的地址。

对指令感兴趣的可以继续往下看：

在《权威指南》一书中，有以下说明：

• 首先是Cortex-M3架构的创新性指令集：
  
  
  

Cortex-M3架构的优点之一就是采用了Thumb-2指令集，其同时支持16位指令和32位指令共存，而不会混淆。
而只所以不会混淆，并不可能是存在什么魔法能够让CPU自动分辨指令长度，必定存在一个标志位，来标识每一条指令的类别是16位还是32位。

• 我们对比LR和PC特点，发现PC最低2位一定全是0，那么LR存放的数据中，最低2位就相当于多余的，因此我们可以拿LR最低2位来做标志位，来标识一些信息。恰好，我们上边16位指令还是32位指令缺少个标志位，因此，LR寄存器的最低位是Thumb状态标志位，如下：
  

2023年3月31日删除下面错误：
这是因为我们在temppp += 1;打断点时，是还没执行temppp += 1;语句的PC指针地址，则执行temppp += 1;时PC指针值应该是0X080002A2 + 1=0X080002A3，刚好和LR寄存器中存的值一样。

结语：

LR寄存器存的是：执行子函数后，PC指针应该跳转回去的地方。