向量表偏移寄存器（Vector Table Offset Register，VTOR） - 教程

一、先明确：什么是 “中断向量表”？

中断向量表是 MCU 中一段存储 “中断服务程序（ISR）入口地址” 的专用内存区域：当 MCU 触发中断（如定时器溢出、串口接收数据、外部引脚电平变化等）时，硬件会自动根据 “中断类型” 查找向量表，找到对应的 ISR 入口地址，再跳转到该地址执行中断处理代码。
例如：STM32 芯片复位后，默认向量表存放在0x08000000 地址（Flash 起始地址），其中 “复位中断” 的向量地址固定在 0x08000004，硬件复位时会自动从该地址取指令执行。

二、向量表偏移寄存器（VTOR）的核心作用

VTOR 的核心功能是修改 “中断向量表的基地址” —— 让 MCU 不再固定从 “默认地址” 查找向量表，而是从 VTOR 指定的地址查找，解决了 3 个关键场景需求：

1. 承受 “Bootloader + App” 双程序架构（最常用场景）

很多 MCU 项目会设计 “Bootloader（引导程序）” 和 “App（应用程序）” 两个独立程序，分别存放在 Flash 的不同区域：
Bootloader：存于 Flash 起始地址（如 0x08000000），负责 “程序升级”“硬件初始化” 等基础功能；
App：存于 Flash 后续地址（如 0x08008000），负责实际业务逻辑（如传感器采集、通信控制）。
此时若没有 VTOR：App 运行时触发中断，硬件仍会去0x08000000（Bootloader 的向量表） 查找 ISR 地址，但 Bootloader 的向量表中没有 App 的 ISR 入口，会导致程序崩溃。
通过 VTOR 解除：App 启动后，先将 VTOR 的值设置为App 的向量表基地址（如 0x08008000），此时硬件再触发中断，会自动从 0x08008000 开始查找 App 的 ISR 地址，确保中断正常响应。

2. 支持 “向量表搬移到 RAM”（提升中断响应速度）

默认情况下，向量表存放在 Flash 中，但 Flash 的读取速度远低于 RAM。对于 “中断触发频率极高” 的场景（如高频定时器中断、高速串口中断），可通过 VTOR 将向量表搬移到 RAM：
步骤 1：在 RAM 中复制一份向量表（内容与 Flash 中的一致）；
步骤 2：将 VTOR 的值设置为 “RAM 中向量表的基地址”；
效果：硬件查找 ISR 地址时从 RAM 读取，减少地址查找延迟，提升中断响应速度。

3. 支持 “多 App 切换”（复杂项目场景）

部分复杂项目会在 Flash 中存储多个独立 App（如 “效果 AApp”“功能 BApp”），每个 App 都有自己的向量表。通过修改 VTOR 的值，可在不同 App 运行时 “动态切换向量表基地址”：
切换到 App1 时，VTOR 设为 App1 的向量表地址；
切换到 App2 时，VTOR 设为 App2 的向量表地址；
无需重新烧录程序，即可实现多个 App 的灵活切换，且每个 App 的中断都能正常响应

Bootloader 的向量表中没有 App 的 ISR 入口，为什么会导致程序崩溃

一、中断向量表的 “匹配逻辑”

中断向量表本质是一张 “中断类型→ISR 入口地址” 的映射表 。例如：
“串口 1 接收中断服务程序（ISR）的入口地址”。就是假设 “串口 1 接收中断” 对应的向量表索引是0x2C，那么向量表中0x2C位置存储的
当串口 1 触发接收中断时，硬件会自动到向量表的0x2C位置取地址，然后跳转到该地址执行代码。

二、Bootloader 与 App 的 “程序隔离性”

Bootloader 和 App 是两个完全独立的程序，分别存放在 Flash 的不同区域：
Bootloader 的代码、数据、中断服务程序（ISR）都在它自己的存储区域（比如0x08000000~0x08007FFF）；
App 的代码、材料、ISR 都在它的存储区域（比如0x08008000~0x080FFFFF）。

三、“崩溃” 的核心原因：地址不匹配

当 App 运行时，如果 VTOR 没有被修改（仍指向 Bootloader 的向量表），会发生以下冲突：
假设 App 的 “串口 1 接收 ISR” 入口地址是0x08008100（在 App 的存储区域）；
但 Bootloader 的向量表中，“串口 1 接收中断” 的索引0x2C位置存储的是Bootloader 自己的 ISR 地址（比如0x08001200），根本没有 App 的0x08008100。
此时，当串口 1 触发接收中断，硬件会到 Bootloader 向量表的0x2C位置取地址（0x08001200），但该地址属于 Bootloader 的代码区，App 运行时这片区域可能已经被覆盖或无关，最终会缘于 “跳转到非法地址” 导致程序崩溃（比如进入 HardFault 异常）。

举个生活化的例子

把中断向量表想象成 “公司部门通讯录”：
Bootloader 的通讯录里，“市场部” 的联系人是 “张三（Bootloader 的市场部处理逻辑）”；
“李四（App 的市场部处理逻辑）”。就是App 的通讯录里，“市场部” 的联系人
如果 App 运行时，还在用 Bootloader 的通讯录（VTOR 没改），当 “市场部需求” 来了（触发中断），就会错误地联系 “张三”，但张三根本不在 App 的团队里，自然处理不了，最终导致 “业务崩溃”。
克服技巧：修改 VTOR 指向 App 的向量表
App 启动后，必须通过代码修改 VTOR 寄存器，让它指向App 自己的向量表基地址（比如0x08008000）。这样，当中断触发时，硬件就会到 App 的向量表中查找正确的 ISR 入口地址，程序就能正常响应中断了。