第3 ARM尋址方式與指令系統(tǒng) 13 14節(jié)

會(huì)計(jì)學(xué)1第3ARM尋址方式與指令系統(tǒng)1314節(jié)§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理5、例如：（1）、R0=0X12345678ANDR0,R0,#5

結(jié)果:

R0<=0x00000000

第1頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理十六、ORR或指令1、格式：

ORR{<cond>}{s}<Rd>,<Rn>,<OP2>2、功能

RnORROP2Rd3、格式說明

Rd:寄存器

Rn:寄存器

OP2:寄存器，立即數(shù)，寄存器移位4、注意：按位進(jìn)行或操作第2頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理4、ORR運(yùn)算規(guī)則

OP1運(yùn)算符(或∨)OP2

=RESULT0∨

0=00∨

1=11∨

0=11∨

1=1第3頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理5、例如：（1）、R0<=0X12345678ORRR0,R0,#5

結(jié)果:

R0<=0x1234567D

第4頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理十七、EOR異或指令1、格式：

EOR{<cond>}{s}<Rd>,<Rn>,<OP2>2、功能

RnEOROP2Rd3、格式說明

Rd:寄存器

Rn:寄存器

OP2:寄存器，立即數(shù)，寄存器移位4、注意：按位進(jìn)行異或操作第5頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理4、EOR運(yùn)算規(guī)則

OP1運(yùn)算符(異或⊕

)OP2

=RESULT0⊕

0=00⊕

1=11⊕

0=11⊕

1=0第6頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理5、例如：（1）、R0=0X12345678EORR0,R0,#5

結(jié)果:

R0<=0x1234567D

第7頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理十八、BIC位清除指令1、格式：

BIC{<cond>}{s}<Rd>,<Rn>,<OP2>2、功能

RnAND(!OP2)Rd3、格式說明

Rd:寄存器

Rn:寄存器

OP2:寄存器，立即數(shù)，寄存器移位第8頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理4、例如：R0=#0X12345678BICR0,R0,#5

結(jié)果:(1)!#5=>#0xFFFFFFFA(2)R0AND#0xFFFFFFFAR0

R0<=#0x1234567A第9頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理十九、CMP比較指令1、格式：

CMP{<cond>}<RD>,<OP1>2、功能

RN-OP1結(jié)果影響CPSR(N,Z,C,V)

注意:指令后無S,影響狀態(tài)標(biāo)志位3、格式說明

RD:寄存器

OP1:寄存器，立即數(shù)，寄存器移位第10頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理4、如何影響標(biāo)志位-執(zhí)行CMP前

第11頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理4、如何影響標(biāo)志位-執(zhí)行CMP后

第12頁/共69頁ARM狀態(tài)下CPSR寄存器第13頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理5、例如：（1）、R0=#0x05相等

CMPR0,#5ADDGTR0,R0,#5;GT有符號(hào)大于(Z=0)AND(N=V)（2）、R0=#0x06大于

CMPR0,#5ADDGTR0,R0,#5（3）、R0=#0x03小于

CMPR0,#5ADDGTR0,R0,#5

第14頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理二十、CMN反值比較指令1、格式：

CMN{<cond>}<RD>,<OP1>2、功能

RN-(-OP1)結(jié)果影響CPSR

注意:指令后無S,但影響狀態(tài)標(biāo)志位3、格式說明

RD:寄存器

OP1:寄存器，立即數(shù)，寄存器移位第15頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理5、例如：與負(fù)數(shù)的絕對(duì)值比較（1）、R0=#0x05相等CMNR0,#5（2）、R0=#0x06大于CMNR0,#5（3）、R0=#0x03小于CMNR0,#5

第16頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理二十一、TST位測(cè)試指令1、格式：

TST{<cond>}<RD>,<OP1>2、功能

RdANDOP1不保存結(jié)果,影響CPSR標(biāo)志位

注意:指令后無S,但影響狀態(tài)標(biāo)志位3、格式說明

RD:寄存器

OP1:寄存器，立即數(shù)，寄存器移位第17頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理5、例如R0=#0x1FA423E4TSTR0,#5；用于測(cè)試R0中位2,0是否為0R0AND#5=>#4AND#5=>0b0100AND0b0101=0b0100CPSR中Z=0結(jié)果不為0R0中位2,0不全為0第18頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理二十二、TEQ相等測(cè)試指令1、格式：

TEQ{<cond>}<RD>,<OP1>2、功能

RN⊕

OP1不保存結(jié)果,影響CPSR標(biāo)志位

注意:指令后無S,但影響狀態(tài)標(biāo)志位3、格式說明

RD:寄存器

OP1:寄存器，立即數(shù)，寄存器移位第19頁/共69頁§3.3ARM指令集-數(shù)據(jù)處理5、例如R0=#0x1FA423E4TEQR0,#5(1)R0EOR#50x00000005EOR0x1FA423E4=0x1FA423E4CPSR中Z=0結(jié)果不為0,不相等第20頁/共69頁§3.3ARM指令集-跳轉(zhuǎn)指令功能１、實(shí)現(xiàn)程序跳轉(zhuǎn)(1)、跳轉(zhuǎn)指令:跳轉(zhuǎn)空間依據(jù)指令確定(2)、向程序指針寄存器PC(R15)寫入目標(biāo)地址：在4GB空間任意跳轉(zhuǎn)２、程序狀態(tài)切換(ARM狀態(tài)、Thumb狀態(tài))第21頁/共69頁§3.3ARM指令集-跳轉(zhuǎn)指令一、B跳轉(zhuǎn)指令1、格式

B{<cond>}<ADDR>;2、功能：

跳轉(zhuǎn)到地址ADDR處，繼續(xù)執(zhí)行程序

注意：ADDR是相對(duì)于PC的一個(gè)偏移量，而不是絕對(duì)值（物理地址）3、跳轉(zhuǎn)范圍ADDR

ADDR為24位有符號(hào)偏移量,±32M地址范圍

第22頁/共69頁§3.3ARM指令集-跳轉(zhuǎn)指令4、目標(biāo)地址計(jì)算方法（１）、24位有符號(hào)數(shù)據(jù)擴(kuò)展到３２位

±8M一個(gè)數(shù)字表示一條指令,總指指令數(shù)（２）、左移２位（X4）(一個(gè)字的地址->4字節(jié)地址)

±32M存儲(chǔ)空間（３）、擴(kuò)展后的偏移量＋PC=PC５、例如（類似8086JMP）

Bexit;….exit第23頁/共69頁§3.3ARM指令集-跳轉(zhuǎn)指令二、BL帶返回的跳轉(zhuǎn)指令1、格式

BL{<cond>}<ADDR>;2、功能：用于子程序調(diào)用

（１）、跳轉(zhuǎn)到地址ADDR處，繼續(xù)執(zhí)行程序（２）、PC=LR(R14),用于子程序返回（LRPC）

注意：ADDR是相對(duì)于PC的一個(gè)偏移量，而不是絕對(duì)值（物理地址）3、跳轉(zhuǎn)范圍ADDR

ADDR為24位有符號(hào)偏移量,±32M地址范圍

第24頁/共69頁§3.3ARM指令集-跳轉(zhuǎn)指令4、目標(biāo)地址計(jì)算方法（１）、24位有符號(hào)數(shù)據(jù)擴(kuò)展到３２位

±8M一個(gè)數(shù)字表示一條指令,指令數(shù)（２）、左移２位（X4）(一個(gè)字的地址)

±32M存儲(chǔ)空間（３）、＋PC=PC５、例如（類似8086JMP）

BLfunc;….func

movR15,R14子程序返回

第25頁/共69頁§3.3ARM指令集-跳轉(zhuǎn)指令三、BLX帶返回和狀態(tài)切換的跳轉(zhuǎn)指令1、格式

BLX{<cond>}<ADDR>;

BLX{<cond>}<Rn>;2、功能：用于子程序調(diào)用和狀態(tài)切換

（１）、跳轉(zhuǎn)到地址ADDR處或以Rn內(nèi)容為地址處，繼續(xù)執(zhí)行程序（２）、PC=LR(R14),用于子程序返回（LRPC）（3）、目標(biāo)地址處為Thumb指令，則從ARM狀態(tài)轉(zhuǎn)為Thumb狀態(tài)3、跳轉(zhuǎn)范圍ADDR

ADDR為24位有符號(hào)偏移量,±32M地址范圍

第26頁/共69頁§3.3ARM指令集-跳轉(zhuǎn)指令第27頁/共69頁§3.3ARM指令集-跳轉(zhuǎn)指令4、目標(biāo)地址計(jì)算方法（１）、24位有符號(hào)數(shù)據(jù)擴(kuò)展到３２位

±8M一個(gè)數(shù)字表示一條指令,指令數(shù)（２）、左移２位（X4）(一個(gè)字的地址)

±32M存儲(chǔ)空間（３）、＋PC=PC５、例如

BLXT16;….T16;Thumb指令

第28頁/共69頁§3.3ARM指令集-跳轉(zhuǎn)指令四、BX帶狀態(tài)切換的跳轉(zhuǎn)指令1、格式BX{<cond>}<Rn>;2、功能：用于子程序調(diào)用和狀態(tài)切換

（１）、跳轉(zhuǎn)到地址ADDR處或以Rn內(nèi)容為地址處，繼續(xù)執(zhí)行程序（２）、目標(biāo)地址處為Thumb指令，則從ARM狀態(tài)轉(zhuǎn)為Thumb狀態(tài)3、跳轉(zhuǎn)范圍ADDR

ADDR為24位有符號(hào)偏移量,±32M地址范圍

第29頁/共69頁§3.3ARM指令集-跳轉(zhuǎn)指令第30頁/共69頁§3.3ARM指令集-跳轉(zhuǎn)指令4、目標(biāo)地址計(jì)算方法（１）、24位有符號(hào)數(shù)據(jù)擴(kuò)展到３２位

±8M一個(gè)數(shù)字表示一條指令,指令數(shù)（２）、左移２位（X4）(一個(gè)字的地址)

±32M存儲(chǔ)空間（３）、＋PC=PC５、例如

LDRR0,exit;目標(biāo)地址exit裝入R0BXR0;轉(zhuǎn)到Exit處執(zhí)行,狀態(tài)切換第31頁/共69頁§3.3ARM指令集-LOAD/STORE指令一、功能寄存器與存儲(chǔ)器之間傳送數(shù)據(jù)二、分類1、單一數(shù)據(jù)傳送指令

LDR/STR2、多數(shù)據(jù)傳送指令LDM/STM3、數(shù)據(jù)交換指令SWP/SWPB第32頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令一、LDR字?jǐn)?shù)據(jù)加載指令1、格式

LDR{<cond>}<Rd>,<addr>2、功能

addr地址內(nèi)字?jǐn)?shù)據(jù)＝〉Rd3、指令：Rn基址寄存器

Rm變址寄存器

Index12位立即數(shù)第33頁/共69頁常數(shù)一、立即尋址指令格式立即數(shù)組成二、常數(shù);一個(gè)32位常數(shù)用12編碼表示,符合以下規(guī)則才是合法常數(shù)常數(shù)=immed_8循環(huán)右移(2Xrotate_imm)

31-2827-2524-212019-1615-1211-0condopcodesRnRdOp2立即數(shù)11-87-0循環(huán)部分立即數(shù)部分Rotate_immImmed_8第34頁/共69頁常數(shù)三、例如匯編指令movr0,#0x0000f200機(jī)器指令0xe3a00cf2,其中0xcf2為立即數(shù)Immed_8=0xF2rotate_imm=0x0c常數(shù)(循環(huán)右移動(dòng)24位)0x0000F200=0xF2循環(huán)右移（2X(0x0C)）第35頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令3、指令(1)LDRRd,[Rn]Rn內(nèi)容為存儲(chǔ)器地址此地址內(nèi)一個(gè)字Rd寄存器間接尋址

(2)LDRRd,[Rn,Rm]Rn+Rm為存儲(chǔ)器地址此地址內(nèi)一個(gè)字Rd基址＋變址尋址第36頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令(3)LDRRd,[Rn,#index]Rn+#index為存儲(chǔ)器地址此地址內(nèi)一個(gè)字Rd基址+變址尋址(4)LDRRd,[Rn,RmLSL#5]Rn+RmX32為存儲(chǔ)器地址此地址內(nèi)一個(gè)字Rd基址＋變址尋址第37頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令(5)LDRRd,[Rn,Rm]!Rn+Rm為存儲(chǔ)器地址此地址內(nèi)一個(gè)字RdRn+RmRn基址+變址尋址(6)LDRRd,[Rn,#Index]!Rn+#Index為存儲(chǔ)器地址此地址內(nèi)一個(gè)字RdRn+#index=Rn基址＋變址尋址第38頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令(7)LDRRd,[Rn,Rm,LSL#5]!Rn+RmX32為存儲(chǔ)器地址此地址內(nèi)一個(gè)字RdRn+RmX32Rn基址+變址尋址(8)LDRRd,[Rn],RmRn內(nèi)容為存儲(chǔ)器地址此地址內(nèi)一個(gè)字RdRn+Rm=Rn寄存器間接尋址第39頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令(9)LDRRd,[Rn],#indexRn內(nèi)容為存儲(chǔ)器地址此地址內(nèi)一個(gè)字RdRn+#indexRn寄存器間接尋址(10)LDRRd,[Rn],RmLSL#5Rn內(nèi)容為存儲(chǔ)器地址此地址內(nèi)一個(gè)字RdRn+RmX32=Rn寄存器間接尋址第40頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令4、例如LDRR0,[R1,R2,LSL#5]!第41頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令二、LDRB字節(jié)數(shù)據(jù)加載指令1、格式

LDR{<cond>}B<Rd>,<addr>2、功能(1)addr地址內(nèi)字節(jié)數(shù)據(jù)＝〉Rd(2)Rd高２４位清零

第42頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令三、LDRBT用戶模式下的字節(jié)讀取指令1、格式

LDR{<cond>}BT<Rd>,<addr>2、功能:同LDRB3、注意：

不管當(dāng)前是什么模式，都作為用戶模式下的存儲(chǔ)器操作第43頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令四、LDRH半字?jǐn)?shù)據(jù)加載指令1、格式

LDR{<cond>}H<Rd>,<addr>2、功能(1)addr地址內(nèi)半字?jǐn)?shù)據(jù)＝〉Rd(2)Rd高16位清零3、例如

LDRHR0,[R1];第44頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令五、LDRSB有符號(hào)的字節(jié)數(shù)據(jù)加載指令1、格式

LDR{<cond>}SB<Rd>,<addr>2、功能(1)addr地址內(nèi)字節(jié)數(shù)據(jù)＝〉Rd(2)Rd高24位按字節(jié)符號(hào)位擴(kuò)展3、例如R1=0x10000000[0x10000000]=0x93

LDRSBR0,[R1]結(jié)果R0=0xFFFFFF93第45頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令六、LDRSH有符號(hào)的半字?jǐn)?shù)據(jù)加載指令1、格式

LDR{<cond>}SH<Rd>,<addr>2、功能(1)addr地址內(nèi)半字?jǐn)?shù)據(jù)＝〉Rd(2)Rd高16位按字節(jié)符號(hào)位擴(kuò)展3、例如R1=0x10000000[0x10000000]=0x933D

LDRSHR0,[R1]結(jié)果R0=0xFFFF933D第46頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令七、LDRT用戶模式下的字讀取指令1、格式

LDR{<cond>}T<Rd>,<addr>2、功能:同LDR3、注意：

不管當(dāng)前是什么模式，都作為用戶模式下的存儲(chǔ)器操作第47頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令八、STR字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)指令1、格式

STR{<cond>}<Rd>,<addr>2、功能:

Rd(寄存器)數(shù)據(jù)==地址Addr中3、例如R1=0x40003000R0=0x1A27E4F3STRR0,[R1,#4]!(1)存儲(chǔ)器地址=R1+#4=0x40003000+#4=0x40003004(2)R0[0x40003004]=0x1A27E4F3(3)

修改R1R1+#4R1=0x40003004第48頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令九、STRB字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指令1、格式

STR{<cond>}B<Rd>,<addr>2、功能:

Rd數(shù)據(jù)最低字節(jié)==地址Addr中3、例如R1=0x40003000R0=0x1A27E4F3STRBR0,[R1,#4]!(1)存儲(chǔ)器地址=R1+#4=0x40003000+#4=0x40003004(2)R0[0x40003004]=0xF3(3)

修改R1R1+#4R1=0x40003004第49頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令十、STRBT用戶模式下的字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指令1、格式

STR{<cond>}BT<Rd>,<addr>2、功能:

Rd數(shù)據(jù)最低字節(jié)==地址Addr中3、注意：不論當(dāng)前處于何種模式，都以用戶模式訪問內(nèi)存第50頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令十一、STRH半字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)指令1、格式

STR{<cond>}H<Rd>,<addr>2、功能:

Rd數(shù)據(jù)低2字節(jié)==地址Addr中3、例如R1=0x40003000R0=0x1A27E4F3STRHR0,[R1,#4]!(1)存儲(chǔ)器地址=R1+#4=0x40003000+#4=0x40003004(2)R0[0x40003004]=0xE4F3(3)

修改R1R1+#4R1=0x40003004第51頁/共69頁§3.3ARM指令集-單一數(shù)據(jù)傳送指令十二、STRT用戶模式下字存儲(chǔ)指令1、格式

STR{<cond>}T<Rd>,<addr>2、功能:同STR3、注意：不論當(dāng)前處于何種模式，都以用戶模式訪問內(nèi)存第52頁/共69頁§3.3ARM指令集-批數(shù)據(jù)傳送指令一、LDM批數(shù)據(jù)加載指令1、格式

LDM{<cond>}{<Type>}<Rn>!,<reg>{^}2、功能:連續(xù)存儲(chǔ)單元==〉寄存器（多個(gè)）3、格式說明Rn:內(nèi)存地址（存儲(chǔ)器）

Reg:寄存器列表!后綴:指令執(zhí)行后，將最后地址寫入基址寄存器^后綴:Regs無PC時(shí),指令中的寄存器為用戶模式下寄存器

否則:將SPSR=>復(fù)制CPSR第53頁/共69頁§3.3ARM指令集-批數(shù)據(jù)傳送指令TYPE:IA傳送后地址+4FD滿遞減堆棧

IB傳送前地址+4ED空遞減堆棧DA傳送后地址-4FA滿遞增堆棧

DB傳送前地址-4EA空遞增堆棧

滿棧:堆棧指針指向上次寫入的最后一個(gè)單元

空棧:堆棧指針指向第一個(gè)空閑單元

第54頁/共69頁§3.3ARM指令集-批數(shù)據(jù)傳送指令4、例如AREAWord,CODE,READONLYT1EQU0x40001000;ENTRYstartLDRR0,=T1;0x40001000=>R0MOVR13,R0;R13SP

LDMFDR13!,{R0,R1};從左至右END

第55頁/共69頁§3.3ARM指令集-批數(shù)據(jù)傳送指令執(zhí)行LDMFD前寄存器值,內(nèi)存數(shù)據(jù)第56頁/共69頁§3.3ARM指令集-批數(shù)據(jù)傳送指令第57頁/共69頁§3.3ARM指令集-批數(shù)據(jù)傳送指令執(zhí)行LDMFD后寄存器第58頁/共69頁§3.3ARM指令集-批數(shù)據(jù)傳送指令執(zhí)行:(1)執(zhí)行LDMFDr13!,{r0,r1}前sp=0x40001000[sp]=0xE7FF0010[sp+4]=0xE800E800(2)執(zhí)行LDMFDr13!,{r0,r1}后[sp]=>R0=0xE7FF0010Sp=Sp+4=0x40001004[sp]=>R1=0xE800E800Sp=Sp+4=0x40001008

出棧次序：從左---〉右滿遞減堆棧

第59頁/共69頁§3.3ARM指令集-批數(shù)據(jù)傳送指令二、STM批數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指令1、格式

STM{<cond>}{<Type>}<Rn>!,<reg>{^}2、功能:連續(xù)存儲(chǔ)單元寄存器（多個(gè)）3、格式說明

與LDM一致第60頁/共69頁§3.3ARM指令集-批數(shù)據(jù)傳送指令4、例如AREAWord,CODE,READONLY;T1EQU0x11223344;T2EQU0x88776655;T3EQU0x40001000;ENTRY;startLDRR0,=T3;;R0=0x40001000MOVR13,R0;;Sp=R13=0x