嵌入式系統(tǒng)-ARM指令系統(tǒng)

第三講ARM指令系統(tǒng)電信學(xué)院本講主要內(nèi)容ARM指令系統(tǒng)尋址方式指令簡(jiǎn)介匯編實(shí)例本講目的概要介紹ARM、Thumb指令集，能夠達(dá)到通過(guò)查找工具書(shū)可以編寫(xiě)簡(jiǎn)單匯編程序的目的。ARM處理器指令集概述（－）ARM處理器指令集為加載/存儲(chǔ)型

ARM處理器指令集分為ARM指令集（32位編碼長(zhǎng)度）和Thumb指令集（16位編碼長(zhǎng)度）。

Thumb指令集是ARM指令集的一個(gè)子集，即所有的Thumb指令均有相對(duì)應(yīng)的ARM指令。

ARM指令集包括：跳轉(zhuǎn)指令數(shù)據(jù)處理指令程序狀態(tài)寄存器處理指令A(yù)RM處理器指令集概述（二）加載/存儲(chǔ)指令協(xié)處理器指令異常產(chǎn)生指令Thumb指令集包括：跳轉(zhuǎn)指令數(shù)據(jù)處理指令加載/存儲(chǔ)指令異常產(chǎn)生指令指令語(yǔ)法格式<opcode> 指令助記符，如ADD{<cond>} 指令執(zhí)行的條件{S} 決定指令的操作是否影響CPSR<Rd> 目標(biāo)寄存器<Rn> 包含第一個(gè)操作數(shù)的寄存器<shifter_operand>第二個(gè)操作數(shù)<opcode>{<cond>}{S}<Rd>,<Rn>,<shifter_operand>ARM指令編碼格式指令的條件執(zhí)行條件執(zhí)行幾乎所有的ARM指令都是有條件執(zhí)行，不僅包括常規(guī)的跳轉(zhuǎn)指令，也包括所有其他的指令。普通類(lèi)型的指令集不同，一般情況下，只有跳轉(zhuǎn)指令才會(huì)有條件執(zhí)行。條件是否滿足要根據(jù)CPSR和指令的條件域來(lái)確定；大多數(shù)的Thumb指令均為無(wú)條件執(zhí)行。指令的條件碼（一）指令的條件碼ARM處理器指令的條件域?yàn)?位，ARM狀態(tài)指令的條件域一般為指令編碼的高4位。條件碼共有16種，每種條件碼用2個(gè)字符表示，2個(gè)字符的條件碼可以添加在指令助記符的后面，和指令同時(shí)使用。例如，BEQ，表示“相等則跳轉(zhuǎn)”。指令的條件碼（二）基本尋址方式（一）寄存器尋址例：ADDR0,R1,R2;R1+R2R0立即數(shù)尋址例：ADDR3,R3,#2;R3+2R3寄存器間接尋址例：LDRR0,[R3];[R3]R0寄存器移位尋址ADDR3,R2,R1,LSL#3;R1*8+R2R3基本尋址方式（二）寄存器變址尋址，前索引偏移：基址寄存器的內(nèi)容加（或減）偏移量形成存儲(chǔ)器地址立即數(shù)偏移：LDRR0,[R1,#4];[R1+4]R0LDRR0,[R1,#4]!;[R1+4]R0,R1+4R1!表明數(shù)據(jù)傳送后更新基址寄存器寄存器偏移：

LDRR0,[R1,-R2] ;[R1-R2]R0移位寄存器偏移：LDRR0,[R1,R2,LSL#2];[R2*4+R1]R0基本尋址方式（三）寄存器變址尋址，后索引立即數(shù)偏移：LDRR0,[R1],

#4;[R1]R0,R1+4R1寄存器偏移：

LDRR0,[R3],-R8;[R3]R0,R3-R8R3移位寄存器偏移：LDRR0,[R3],R2,LSL#2;[R3]R0,[R2*4+R3]R3基本尋址方式（四）相對(duì)尋址例：BLabel;(PC)+LabelPC多寄存器尋址，一條指令傳遞多個(gè)寄存器值，例STMIAR1,{R2,R3,R4}

;R2[R1]

;R3[R1+4]

;R4[R1+8]基本尋址方式（五）堆棧尋址堆棧是一種按特定順序進(jìn)行存取的存儲(chǔ)區(qū)，即“后進(jìn)先出”，堆棧指針指向棧頂。遞增堆棧（Ascending）：向高地址方向生長(zhǎng)的堆棧；遞減堆棧（Descending）：向低地址方向生長(zhǎng)的堆棧；空堆棧（Empty）：棧指針指向下一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)放入的空位置；滿堆棧（Full）：棧指針指向上一個(gè)壓入堆棧的有效數(shù)據(jù)項(xiàng)。

基本尋址方式（五）ARM共支持4種類(lèi)型的堆棧：

FA（FullAscending）：滿遞增堆棧；

FD（FullDescending）：滿遞減堆棧；

EA（EmptyAscending）：空遞增堆棧；

ED（EmptyDescending）：空遞減堆棧；例如（詳解見(jiàn)后面）：

STMFDR13, {R0-R12, LR} ;LR[R13-4]

;R12[R13-8]

;……

LDMFDR13, {R0-R12, PC} ;[R13]R0

;[R13+4]R1;……基本尋址方式（六）塊尋址類(lèi)似于堆棧尋址，但堆棧尋址要配合堆棧進(jìn)行，而塊拷貝則應(yīng)用于普通數(shù)據(jù)傳送指令。ARM的塊拷貝尋址支持4種方式：

IB（IncrementBefore）：向上前變址

IA（IncrementAfter）：向上后變址

DB（DecrementBefore）：向下前變址

DA（DecrementAfter）：向下后變址跳轉(zhuǎn)指令（一）跳轉(zhuǎn)指令主要有以下幾種形式：格式1：B/BL{cond}label格式2：BX/BLXRm格式3：BLXlabel符號(hào)含義：

B:branch（分支）

L：link（鏈接,保存R14）

X:exchange（ARM/Thumb狀態(tài)切換）

跳轉(zhuǎn)指令（二）

AREApt1,CODE,READONLYENTRY movr0,#6 cmpr0,#5

blltsub1

;lessthan

blgtsub2;greatthan

…

sub1

…

movpc,lrsub2

…

movpc,lrEND跳轉(zhuǎn)指令（三）CODE32 ;ARM代碼

…

blxTSUB ;調(diào)用Thumb指令子程序TSUB

… CODE16 ;Thumb代碼TSUB

… bxR14 ;返回ARM代碼數(shù)據(jù)處理指令（總述）數(shù)據(jù)處理指令包括

3類(lèi):

數(shù)據(jù)運(yùn)算指令、 前導(dǎo)零計(jì)數(shù)指令、 乘法指令。數(shù)據(jù)運(yùn)算指令（一）主要包括數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)邏輯運(yùn)算指令和比較測(cè)試指令等。數(shù)據(jù)傳送指令用于在寄存器間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；算術(shù)邏輯運(yùn)算指令完成常用的算術(shù)與邏輯運(yùn)算，同時(shí)可以選擇更新CPSR中的相應(yīng)條件標(biāo)志位；比較測(cè)試指令不保存運(yùn)算結(jié)果，僅根據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新CPSR中相應(yīng)的條件標(biāo)志位。指令名指令含義操作ADD相加Rd=Rn+op2SUB相減Rd=Rn-op2RSB反向相減Rd=op2-RnADC帶進(jìn)位加Rd=Rn+op2+CSBC帶借位減Rd=Rn-op2+C-1RSC反向帶借位減Rd=op2-Rn+C-1AND位與Rd=RnANDop2ORR位或Rd=RnORop2EOR位異或Rd=RnEORop2BIC位清零Rd=RnANDNOTop2MOV傳送Rd=op2MVN傳送非Rd=NOTop2CMP比較Rn-op2CMN負(fù)向比較Rd=op2-RnTST測(cè)試RnANDop2TEQ測(cè)試相等RnEORop2前導(dǎo)零計(jì)數(shù)CLZ（CountLeadingZeros）CLZ{cond}Rd,Rm計(jì)算寄存器中的前導(dǎo)0（第一個(gè)1以前的0）

源寄存器從最高位開(kāi)始計(jì)算。1個(gè)周期完成 (ARM9E-S/ARM102x)如果沒(méi)有任何一位是1，結(jié)果是32；如果bit31是1，結(jié)果為0。該指令不影響條件標(biāo)志位。0000001011101101...0R0=CLZR1,R00x6R1=1011101101000000...0Rm=MOVR0,R0LSLR1第2操作數(shù)移位操作ASRn 算術(shù)右移，最高位補(bǔ)符號(hào)LSLn 邏輯左移，右補(bǔ)0LSRn 邏輯右移，左補(bǔ)0RORn 循環(huán)右移RRX 帶進(jìn)位的循環(huán)右移1位移位操作DestinationCF0DestinationCFLSL:LogicalLeftShiftASR:ArithmeticRightShift（無(wú)符號(hào)數(shù)）乘2除2，并保留符號(hào)位DestinationCF...0DestinationCFLSR:LogicalShiftRightROR:RotateRight（無(wú)符號(hào)數(shù)）除2位循環(huán)

DestinationRRX:RotateRightExtended位輪換，從CF到MSB都參與操作CF乘法指令A(yù)RM處理器的普通乘法指令共6條：32位的運(yùn)算結(jié)果64位運(yùn)算結(jié)果乘法類(lèi)指令的所有操作數(shù)和結(jié)果必須為通用寄存器且不能是立即數(shù)或者寄存器的移位結(jié)果結(jié)果寄存器與操作數(shù)1不能相同；r15不能作為操作數(shù)寄存器或結(jié)果寄存器。乘法指令格式32位結(jié)果的乘法：MUL{cond}{S}Rd, Rm,RsMLA{cond}{S}Rd, Rm,Rs,Rn64位結(jié)果的長(zhǎng)乘法：MUL{cond}{S}RdH,RdL,Rm,RsMul為下列符號(hào)之一：MUL、MLA、UMULL、UMLAL、SMULL、SMLAL。指令名指令含義操作MUL乘法Rd=Rm*RsMLA乘加Rd=Rm*Rs+RnUMULL無(wú)符號(hào)數(shù)乘法RdH:RdL=Rm*RsUMLAL無(wú)符號(hào)數(shù)乘加RdH:RdL+=Rm*RsSMULL有符號(hào)數(shù)乘RdH:RdL=Rm*RsSMLAL有符號(hào)數(shù)乘加RdH:RdL+=Rm*Rs程序狀態(tài)寄存器處理指令程序狀態(tài)寄存器處理指令

該指令用于在程序狀態(tài)寄存器和通用寄存器之間傳送數(shù)據(jù)。包括2條指令：MRS程序狀態(tài)寄存器到通用寄存器的數(shù)據(jù)傳送；MSR通用寄存器到程序狀態(tài)寄存器的數(shù)據(jù)傳送。

指令格式：MRS{cond} Rd, CPSR|SPSRMSR{cond} CPSR_field|SPSR_field,操作數(shù)加載/存儲(chǔ)指令（一）加載/存儲(chǔ)指令(load/store)加載/存儲(chǔ)指令完成寄存器與存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳送;加載指令將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)傳送到寄存器；存儲(chǔ)指令則將寄存器中的數(shù)據(jù)傳送到存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器地址由基址寄存器的內(nèi)容和偏移量來(lái)確定，不支持絕對(duì)地址尋址方式。例如：LDR R1, [R0] ;[R0]R1 STR R1, [R0,#-4] ;R1[R0-4]加載/存儲(chǔ)指令（二）偏移量具有如下3種形式：無(wú)符號(hào)立即數(shù)通用寄存器內(nèi)容通用寄存器的移位結(jié)果例如：STR R1, [R0,#-4] ;R1[R0-4] LDRR0,[R1,R2] ;[R1+R2]R0 LDRR0,[R5,R7,LSR#2] ;[R5+R7邏輯右移2]R0加載/存儲(chǔ)指令（三）存儲(chǔ)器尋址支持3種方式：寄存器間接尋址，如 LDRR1,[R0]前變址偏移尋址STRR1,[R0,#0x100] ;R1[R0+0x100]STRR0,[R1,R2] ;R0[R1+R2]LDRR0,[R5,R7,LSR#2] ;[R7/4+R5]R0LDRR1,[R0,#4]

!

;[R0+4]->R1,R0=R0+4STRR1,[R0,#0x100]!

;R1[R0+0x100],R0=R0+0x100

加載/存儲(chǔ)指令（四）3,后變址偏移索引LDRR1,[R0],#-4 ;[R0]->R1,R0=R0-4STRR0,[R1],-R2 ;R0->[R1],R1=R1-R2LDRR0,[R5],R7,LSL#2 ;[R5]R0,R7*4+R5R50x50x5r10x200基址

寄存器0x200r00x5源寄存器

forSTR偏移量120x20cr10x200原基址

寄存器0x200r00x5源寄存器

forSTR偏移量120x20cr10x20c更新

基址寄存器通過(guò)

STRr0,[r1,#12]!來(lái)自動(dòng)更新基址寄存器PreorPostIndexed尋址

Pre-indexed:STRr0,[r1,#12]

Post-indexed:STRr0,[r1],#12單字/無(wú)符號(hào)字節(jié)加載/存儲(chǔ)指令（略）格式：LDR|STR{cond}{B}{T} Rd, 尋址方式 B：指無(wú)符號(hào)字節(jié)數(shù)據(jù)傳送，僅傳送最低有效位； T：強(qiáng)制處理器為用戶模式，用于特權(quán)模式下使用用戶寄存器；不能與前變址偏移同時(shí)

例如

LDRBR5,[R9]；傳送最低有效字節(jié)，其他清零(大端和小端不同結(jié)果） STRTR0,[R1,R2]半字/有符號(hào)字節(jié)加載/存儲(chǔ)指令（略）LDR|STR{cond}H|SH|SBRd, 尋址方式；H:無(wú)符號(hào)半字；SH:有符號(hào)半字；（僅LDR）

SB：有符號(hào)字節(jié)；（僅LDR）例如 LDRHR8,[R3,#2] ；[R3+2]->R8,讀取低16位，其他清零 LDRSBR4,[R10,#0xC1] ；[R10+0xC1]->R4,讀取字節(jié)，有符號(hào)擴(kuò)展到32位（用符號(hào)填充） LDRSHR1,[R0,#2]! ;[R0+2]->R1,R0=R0+2;讀取半字，有符號(hào)擴(kuò)展到32位 其中：偏移量不支持通用寄存器的移位的格式；半字傳送的地址必須是偶數(shù)；不能將半字或字節(jié)讀取到R15;雙字加載/存儲(chǔ)指令（略）該指令完成相鄰寄存器與相鄰存儲(chǔ)單元之間的64位數(shù)據(jù)傳送。

LDR|STR{cond}DRd, 尋址方式；例如 LDRDR6,[R11,#8] ;[R11+8]->R6,[R11+8+4]->R7 STRDR4,[R10],#-24; R4->[R10],R5->[R10+4],R10=R10-24寄存器為Rd和R(d+1)；雙字?jǐn)?shù)據(jù)傳送要求地址必須為8的倍數(shù)；這里無(wú)符號(hào)立即數(shù)的范圍在256以?xún)?nèi)；偏移量不支持通用寄存器的移位的格式；多寄存器加載/存儲(chǔ)指令（一）該指令完成多個(gè)通用寄存器與存儲(chǔ)單元之間的數(shù)據(jù)傳送。LDM|STM{cond}尋址方式Rn{!},通用寄存器組{^}符號(hào)的含義：尋址方式為：IA、IB、DA、DB、FD、ED、FA、EA；Rn：基址寄存器，不允許為R15（PC）；?。褐噶顖?zhí)行后，刷新基址寄存器Rn“^”：當(dāng)寄存器列表包含PC且為L(zhǎng)DM指令時(shí)，同時(shí)將SPSR拷貝到CPSR，用于異常返回；當(dāng)寄存器列表不包含PC，指示指令中所有的寄存器為用戶模式下的寄存器LDM/STM操作語(yǔ)法：<LDM|STM>{<cond>}<addressing_mode>Rb{!},<寄存器list>四

種尋址操作:

LDMIA/STMIA IncrementAfter（先操作，后增加）

LDMIB/STMIB IncrementBefore（先增加，后操作）

LDMDA/STMDA DecrementAfter（先操作，后遞減）

LDMDB/STMDB DecrementBefore（先遞減，后操作）IAr1地址增加r4r0r1r4r0r1r4r0r1r4r0r10IBDADBLDMxxr10,{r0,r1,r4}STMxxr10,{r0,r1,r4}基址寄存器(Rb)存儲(chǔ)器塊拷貝可選項(xiàng)“!

”將導(dǎo)致LDM/STM

指令去自動(dòng)更新基址寄存器后綴為IA,IB時(shí)，加上4乘以用于傳送的寄存器的數(shù)目的值后綴為DA,DB時(shí)，減去4乘以用于傳送的寄存器的數(shù)目的值示例:;r12指向源數(shù)據(jù)起始地址;r14指向源數(shù)據(jù)尾地址;r13指向目的數(shù)據(jù)起始地址loop LDMIA r12!,{r0-r11} ;裝載48bytes STMIA r13!,{r0-r11} ;存儲(chǔ)them CMP r12,r14 ;checkfortheend BNE loop ;loopuntildone此循環(huán)傳送48bytes占用了31周期時(shí)鐘為33MHz時(shí)傳輸速率超過(guò)50Mbytes/sec存儲(chǔ)器增加r13r14r12多寄存器加載/存儲(chǔ)指令（二）例如：STMFDR13!,{R0,R4-R7,LR}；寄存器進(jìn)棧LDMFDR13!,{R0,R4-R7,PC}；寄存器返回注：基址寄存器可以出現(xiàn)在寄存器列表中，但要避免和寫(xiě)回操作“！”同時(shí)使用。R15可以出現(xiàn)在LDM指令的寄存器列表中；但要避免出現(xiàn)在STM指令的寄存器列表中，此時(shí)，可以使用R14(用以保存返回地址)。

LDMFDsp!,{r4-r7,pc}100FF1234AOBE80341010123484209753r41r514544r60r712pc9020r4100100FFr5FF1234r61234A0BEr7A0BE8034pc8034堆棧r4100r5FFr61234r7A0BElr8034ABCD8765102E16FFFF1010123484209753存儲(chǔ)器頂SPSP100FF1234A0BE8034SPOldSP100FF1234A0BE8034ARM堆棧操作通過(guò)塊傳送指令來(lái)完成:STMFD (Push) 塊存儲(chǔ)-FullDescendingstack[STMDB]LDMFD

(Pop) 塊裝載-FullDescendingstack[LDMIA]STMFDsp!,{r4-r7,lr}SWAP指令（一）(略）該指令在寄存器和存儲(chǔ)器之間進(jìn)行單字或無(wú)符號(hào)字節(jié)數(shù)據(jù)的交換

SWP{cond}{B}Rd,Rm,[Rn]符號(hào)的含義：Rd：存儲(chǔ)器的值加載到該寄存器；Rm：該寄存器的值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器；Rn：指向存儲(chǔ)器地址的存儲(chǔ)器；例如SWPR1,R2,[R3];[R3]->R1且R2->[R3];R15不能用于該指令的任何寄存器

SWAP指令（二）（略）例如：信號(hào)量的應(yīng)用

I2C_SEMEQU0x08000000 ；定義信號(hào)量

…I2C_SEM_WAIT LDRR0,=I2C_SEM ； SWPR1,R1,[R0] ；讀信號(hào)量

CMPR1,#0 ；判斷是否有信號(hào)

BEQI2C_SEM_WAIT ；沒(méi)有則等待

…PLD指令（Cache預(yù)加載）（略）該指令指示存儲(chǔ)系統(tǒng)從指定的存儲(chǔ)器地址預(yù)先加載到Cache，從而加速存儲(chǔ)器的訪問(wèn)。

PLD[Rn{offset}] Rn：基址寄存器，offset：偏移量。例如

PLD[R2] PLD[R15,#280] PLD[R4,R8,LSL#2]協(xié)處理器指令(一)（略）協(xié)處理器指令的功能協(xié)處理器內(nèi)部寄存器的數(shù)據(jù)處理；協(xié)處理器寄存器與ARM寄存器間的數(shù)據(jù)傳送；協(xié)處理器寄存器與存儲(chǔ)器間的數(shù)據(jù)傳送；協(xié)處理器編號(hào)分配15用于系統(tǒng)控制14測(cè)試控制器13：8保留7：4用戶3：0保留協(xié)處理器指令(二)（略）指令格式協(xié)處理器內(nèi)部寄存器的數(shù)據(jù)處理；CDP{cond}cp,opcode_1,CRd,CRn,CRm{,opcode_2}CDP2cp,opcode_1,CRd,CRn,CRm{,opcode_2}例如：CDPEQp2,5,C1,C2,C3,2 ；完成操作5協(xié)處理器寄存器與ARM寄存器間的數(shù)據(jù)傳送；MRC/MCR{cond}cp,opcode_1,Rd,CRn,CRm{,opcode_2}MRC2/MCR2cp,opcode_1,Rd,CRn,CRm{,opcode_2}MRRC/MCRR{cond}cp,opcode_1,Rd,Rn,CRm協(xié)處理器指令(三)（略）協(xié)處理器寄存器與存儲(chǔ)器間的數(shù)據(jù)傳送LDC|STC{cond}{L}cp,CRd,[Rn,#offset]{!}LDC|STC{cond}{L}cp,CRd,[Rn],#offset

LDC2|STC2cp,CRd,[Rn,#offset]{!}LDC2|STC2cp,CRd,[Rn],#offsetL：指明長(zhǎng)整數(shù)；異常產(chǎn)生指令SWI{cond}24位數(shù)

SWI產(chǎn)生軟件中斷異常，操作系統(tǒng)在異常處理程序中提供相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用(向量地址0x08)，24位數(shù)指明系統(tǒng)調(diào)用的類(lèi)型。BKPT{cond}16位數(shù)

BKPT產(chǎn)生預(yù)取中止異常，可用于程序的調(diào)試。例如：SWI0x123456; BKPT0Thumb指令集（一）Thumb指令集的特點(diǎn)16位指令長(zhǎng)度（適于16位的存儲(chǔ)器，成本低）

ARM指令集的一個(gè)子集數(shù)據(jù)處理指令的操作數(shù)和指令尋址地址仍是32位的較高的代碼密度和較低的功耗

執(zhí)行效率相對(duì)ARM較低除條件跳轉(zhuǎn)指令外均為無(wú)條件執(zhí)行Thumb指令集（二）Thumb指令集包括：跳轉(zhuǎn)指令；數(shù)據(jù)處理指令；單寄存器加載/存儲(chǔ)指令；多寄存器加載/存儲(chǔ)指令；異常產(chǎn)生指令。Thumb指令集（三）Thumb指令訪問(wèn)的寄存器通用寄存器R0~R7R13（SP）、R14（LR）、R15（PC）。可以有限制地訪問(wèn)R8~R12、CPSR。ARM到Thumb的狀態(tài)切換途徑：執(zhí)行帶狀態(tài)切換（X）的跳轉(zhuǎn)指令；異常返回，使用特殊的數(shù)據(jù)處理（MOVS,SUBS）和多寄存器加載（LDM）指令。Thumb指令集（四）Thumb到ARM的狀態(tài)切換途徑：帶狀態(tài)切換（X）的跳轉(zhuǎn)指令；進(jìn)入異常；注：Thumb指令系統(tǒng)需要含有ARM代碼，例如從ARM到Thumb的狀態(tài)切換指令。

Thumb指令集（五）AREAHelloW,CODE,READONLYSWI_WriteC EQU&0 SWI_Exit EQU&11 ENTRY

CODE32

ADRR0,START

BXR0

CODE16START ADRr1,TEXTLOOP LDRBr0,[r1] ADDr1,r1,#1 AREAHelloW,CODE,READONLYSWI_WriteC EQU&0 ；假定參數(shù)0表示顯示輸出 SWI_Exit EQU&11 ；參數(shù)11表示從SWI返回 ENTRYSTART ADRr1,TEXTLOOP LDRBr0,[r1],#1Thumb指令集（六）

CMPr0,#0 BEQDONE SWISWI_WriteC BLOOPDONE SWISWI_Exit

ALIGN

TEXT DATA ;在代碼段使用數(shù)據(jù) DCB “HelloWorld”,&0a,&0d,&00 END

CMPr0,#0

SWINESWI_WriteC BNELOOP SWI SWI_Exit

TEXT DCB “HelloWorld”,&0a,&0d,0; END子程序調(diào)用…BLfunction…Function ;子程序….….MOVPC,LR ；子程序返回條件執(zhí)行Function ;子程序,求最大公約CMPR0,R1 ；比較a和bSUBGTR0,R0,R1 ;if(a>b)a=a-bSUBLTR1,R1,R0 ;if(a<b)b=b-aBNEfunction ;if(a!=b)返回MOVPC,LR ;返回條件判斷條件判斷：CMPR0,#0 ;判斷R0是否等于0CMPNER1,#1 ;如果R0!=0，判斷R1?1ADDEQR2,R3,R4;R0=0或R1=1時(shí)，R2=R3+R4循環(huán)MOVR0,#loopcountLoop….SUBSR0,R0,#1BNEloop飽和運(yùn)算（一）0x7FFFFFFF+1將導(dǎo)致正數(shù)變?yōu)樨?fù)數(shù)0x80000000–1將導(dǎo)致負(fù)數(shù)變?yōu)檎龜?shù)飽和運(yùn)算指令將識(shí)別上述事件，從而調(diào)整其結(jié)果為最大正數(shù)或最小負(fù)數(shù)。(補(bǔ)碼:原碼取反加1)0x00x7FFFFFFF0x80000000-ve+ve-最大正數(shù)-最小負(fù)數(shù)飽和運(yùn)算（二）對(duì)于無(wú)符號(hào)飽和運(yùn)算，如果整個(gè)結(jié)果將是負(fù)值，那么返回的結(jié)果是0ARM宏匯編與編程基礎(chǔ)ARM宏匯編偽操作對(duì)源程序進(jìn)行匯編期間處理，而不是直接由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令偽指令（宏指令）并非真正的指令，而是一段獨(dú)立的程序代碼；在源程序被匯編時(shí)，每個(gè)宏被展開(kāi)，用宏定義體取代宏指令。也是通過(guò)偽操作定義的。ARM宏匯編－寄存器定義ARM宏匯編－狀態(tài)、浮點(diǎn)、協(xié)處理器定義定義的程序狀態(tài)寄存器名cpsr和CPSRspsr和SPSR定義的浮點(diǎn)寄存器名f0-f7F0-F7定義的協(xié)處理器名p0-p15c0-c15ARM宏匯編－內(nèi)置變量定義ARM宏匯編－內(nèi)置變量舉例內(nèi)置變量不能用SETA、SETL、SETS等指示詞來(lái)設(shè)置，只能用字符或條件表達(dá)式來(lái)設(shè)置，例IF{ARCHITECTURE}=“4T”……ARM宏匯編－符號(hào)定義偽操作ARM宏匯編－全局變量定義（一）GBLA－聲明一個(gè)全局算術(shù)變量，并初始化為0GBLL－聲明一個(gè)全局邏輯變量，并初始化為{FALSE}GBLS－聲明一個(gè)全局串變量，并初始化為空串“”ARM宏匯編－全局變量定義（二）全局變量，例：GBLAobjectsize ;聲明一個(gè)全局算術(shù)變量objectsizeSETA0xff ；賦值SPACEobjectsize ;引用該變量GBLLstatusB ；聲明一個(gè)全局邏輯變量statusBSETL{TRUE} ；賦值A(chǔ)RM宏匯編－局部變量定義定義類(lèi)似全局變量作用范圍為包含該局部變量的宏代碼的一個(gè)實(shí)例。例：LCLSerrerrSETS“errorno:”ARM宏匯編－變量賦值偽操作SETA偽操作給一個(gè)算術(shù)變量賦值SETL偽操作給一個(gè)邏輯變量賦值SETS偽操作給一個(gè)串變量賦值A(chǔ)RM宏匯編－數(shù)據(jù)定義偽操作ARM宏匯編－MAP及FIELD類(lèi)似C中結(jié)構(gòu)體：MAP 8,R9 ;內(nèi)存表首地址=8＋R9Consta FIELD 4 ;consta長(zhǎng)為4字節(jié)，相對(duì)位置為0Constb FIELD 4 ;constb長(zhǎng)為4字節(jié)，相對(duì)位置為4X FIELD 8 ;X長(zhǎng)為8字節(jié)，相對(duì)位置為8Y FIELD 8 ;Y長(zhǎng)為8字節(jié)，相對(duì)位置為16String FIELD 256 ;string長(zhǎng)256字節(jié)，相對(duì)位置為24ARM宏匯編－SPACEDatastruct SPACE 200 ;分配200字節(jié)的內(nèi)存單元，并將內(nèi)存單元內(nèi)容初始化為0ARM宏匯編－DCBNullstring DCB “Nullstring”,0 ;構(gòu)造一個(gè)以NULL結(jié)尾的字符串ARM宏匯編－匯編控制偽操作IF,ELSE及ENDIFWHILE及WENDMACRO及MENDMEXITARM宏匯編－IF,ELSE及ENDIF例：IFVersion=“4.0”… ;指令及偽指令ELSE… ;指令及偽指令ENDIFARM宏匯編－WHILE及WEND例：CountSETA1 ;循環(huán)計(jì)數(shù)變量，初識(shí)1WHILEcount<=4 ;由count控制循環(huán)次數(shù)CountSETAcount+1 ;count+=1……WENDARM宏匯編－MACRO，MEND及MEXIT(一)語(yǔ)法MACRO{$label}macroname{$p1…}…MENDARM宏匯編－MACRO，MEND及MEXIT(二)例MACRO$labelmac1 $p1,$p2IFcondition1BL$p1MEXITELSEBL$p2ENDIFWENDARM宏匯編－其他偽操作1.AREA:AREA段名屬性，…… AREA用于定義一個(gè)代碼段、數(shù)據(jù)段或者特定屬性的段。屬性部分表示該代碼段/數(shù)據(jù)段的相關(guān)屬性，多個(gè)屬性可以用“，”分隔。其他偽指令Ⅰ常見(jiàn)屬性如下：

DATA：定義數(shù)據(jù)段。

CODE：定義代碼段。READONLY：表示本段為只讀。READWRITE：表示本段可讀寫(xiě)。一個(gè)匯編程序至少應(yīng)該包含一個(gè)段，當(dāng)程序太長(zhǎng)時(shí)，也可以將程序分為多個(gè)代碼段和數(shù)據(jù)段。例如：AREA test，CODE，READONLYAREA||.text||,CODE,READONLY2.

CODE16、CODE32:CODE16/CODE32CODE16偽操作指示編譯器后面的代碼為16位的Thumb指令。CODE32偽操作指示編譯器后面的代碼為32位的ARM指令。如果在匯編源代碼中同時(shí)包含Thumb和ARM指令時(shí)，可以用“CODE32”通知編譯器其后的指令序列為32位的ARM指令,用“CODE16”偽指令通知編譯器其后的指令序列為16位的Thumb指令。在使用ARM指令和Thumb指令混合編程的代碼里，這兩條偽指令后面的代碼類(lèi)型是不同的，但它們并不能對(duì)處理器進(jìn)行狀態(tài)的切換。例如：CODE32 ；32位的ARM指令A(yù)REA ||.text||，CODE，READONLY……LDR R0，＝0x8500 ；BX R0 ；程序跳轉(zhuǎn)，并將處理器切換到Thumb狀態(tài)……CODE16 ；16位的Thumb指令A(yù)DD R3,R3,1

END ；源文件結(jié)束3.

ENTRY:ENTRY用于指定匯編程序的入口。在一個(gè)完整的匯編程序中至少要有一個(gè)ENTRY，程序中也可以有多個(gè)。下面的代碼使用了ENTRY：AREAsubrout,CODE,READONLYENTRY;markfirstinstructionstartMOVr0,#10MOVr1,#3BLdoadd

stopMOVr0,#0x18LDRr1,=0x20026SWI0x123456;ARMsemihostingSWI

doaddADDr0,r0,r1;SubroutinecodeMOVpc,lr;Returnfromsubroutine.END;Markendoffile4.

END:說(shuō)明：“END”告訴編譯器已經(jīng)到了源程序的結(jié)尾。例如：AREA constdata，DATA，READONLY……END ；結(jié)尾5.

EQU：名稱(chēng)EQU 表達(dá)式[，類(lèi)型]EQU用于將程序中的數(shù)字常量、標(biāo)號(hào)、基于寄存器的值賦予一個(gè)等效的名稱(chēng)，這一點(diǎn)類(lèi)似于C語(yǔ)言中的＃define，可用“*”代替EQU。如果表達(dá)式為32位的常量，我們可以指定表達(dá)式的數(shù)據(jù)類(lèi)型，類(lèi)型域可以有以下三種：CODE16/CODE32/DATA例如：num1 EQU 1234 ；定義num1為1234addr5 EQU str1+0x50 ；d1 EQU 0x2400，CODE32；定義d1的值為0x2400，且該處為32位的ARM指令。6.EXPORT:EXPORT標(biāo)號(hào)[,WEAK]EXPORT在程序中聲明一個(gè)全局標(biāo)號(hào)，其他文件中的代碼可以引用該標(biāo)號(hào)。用戶也可以用GLOBAL代替EXPORT。[,WEAK]可選項(xiàng)聲明其他文件有同名的標(biāo)號(hào)，則該同名標(biāo)號(hào)優(yōu)先于該標(biāo)號(hào)被引用。例如：AREA ||.text||，CODE，READONLYmain PROC …… ENDP EXPORTmain ；聲明一個(gè)可全局引用的函數(shù)mainEND 7.

IMPORT:IMPORT標(biāo)號(hào)[，WEAK]IMPORT告訴編譯器這個(gè)標(biāo)號(hào)要在當(dāng)前源文件中使用，但標(biāo)號(hào)是在其他的源文件中定義的。不管當(dāng)前源文件是否使用過(guò)該標(biāo)號(hào)，這個(gè)標(biāo)號(hào)都會(huì)加入到當(dāng)前源文件的符號(hào)表中。[，WEAK]選項(xiàng)表示如果所有的源文件都沒(méi)有找到這個(gè)標(biāo)號(hào)的定義，編譯器也不會(huì)提示錯(cuò)誤信息。編譯器在多數(shù)情況下將該標(biāo)號(hào)置為0，如果這個(gè)標(biāo)號(hào)被B或BL指令引用，則將B或BL指令替換為NOP操作。例如：AREA mycode，CODE，READONLYIMPORT _printf END8.

EXTERN:EXTERN標(biāo)號(hào)[,WEAK]說(shuō)明：EXTERN告訴編譯器所使用的標(biāo)號(hào)要在當(dāng)前源文件中引用,但該標(biāo)號(hào)是在其他的源文件中定義的。與IMPORT不同的是，如果當(dāng)前源文件實(shí)際上沒(méi)有引用該標(biāo)號(hào)，該標(biāo)號(hào)就不會(huì)被加入到當(dāng)前文件的符號(hào)表中。[，WEAK]選項(xiàng)意義同IMPORT。例如：AREA ||.text||，CODE，READONLYEXTERN_printf；告訴編譯器當(dāng)前文件要引用標(biāo)號(hào) ；如果找不到，則不提示錯(cuò)誤END 9.

RN:

名稱(chēng) RN表達(dá)式

說(shuō)明：RN用于給一個(gè)寄存器定義一個(gè)別名,以便程序員記憶該寄存器的功能。其中，名稱(chēng)為給寄存器定義的別名，表達(dá)式為寄存器的編碼。10.

GET/INCLUDE：GET 文件名

說(shuō)明：GET將一個(gè)源文件包含到當(dāng)前的源文件中，并將被包含的源文件在當(dāng)前位置展開(kāi)進(jìn)行匯編處理。INCLUDE和GET作用等效的。我們通常這樣使用這個(gè)偽指令：在某源文件中定義一些宏指令，用MAP和FIELD定義結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)類(lèi)型，用EQU定義常量的符號(hào)名稱(chēng)，然后用GET/INCLUDE將這個(gè)源文件包含到其他的源文件中。11.INCBIN文件名INCBIN將一個(gè)數(shù)據(jù)文件或者目標(biāo)文件包含到當(dāng)前的源文件中，編譯時(shí)被包含的文件不作任何變動(dòng)的存放在當(dāng)前文件中，編譯器從后面開(kāi)始繼續(xù)處理。例如：AREA constdata，DATA，READONLYINCBIN data1.dat INCBIN E：\DATA\data2.bin END

ARM宏匯編－偽指令（二）四條偽指令A(yù)DR－小范圍地址讀取ADRL－中等范圍地址讀取LDR－大范圍地址讀取NOP－空操作ARM宏匯編－偽指令－ADRADR將基于PC的地址值或基于寄存器的地址值讀取到寄存器中。地址值不是字對(duì)齊時(shí)，取值范圍-255～255;是字對(duì)齊時(shí)，取值范圍-1020~1020例start MOVR0,#10ADR r4,start ;將start地址賦給r4,此時(shí)start地址為PC-0xC,故相當(dāng)于SUBr4,PC,#12ARM宏匯編－偽指令－ADRL當(dāng)?shù)刂分挡皇亲謱?duì)齊時(shí)，其取值范圍為-64KB~64KB;當(dāng)?shù)刂分凳亲謱?duì)齊時(shí)，其取值范圍為-256KB~256KB例Start MOVR0,#10ADRL R4,start+60000 ;將start+60000地址賦給R4ARM宏匯編－偽指令－LDR將一個(gè)32位常數(shù)或一個(gè)地址值讀取到寄存器中。例LDR R1, =0XFF0 ;MOVR1,0XFF0LDR R1, =0xFFE ;LDR R1, =ADDR1 ;注意等號(hào)LDR偽指令如果可用立即數(shù)表達(dá)：如：LDRR0,=0X400,則直接翻譯成LDRR0,#0X400如果是大常數(shù)，不可用立即數(shù)表達(dá)：如：LDRR0,=0X55555555，則翻譯成LDRR0,[PC,#Imm_12]…DCD0X55555555定義此常數(shù)，然后從此地址中讀取數(shù)據(jù)ARM宏匯編－Thumb偽指令Thumb偽指令

ADRregister, expr

LDRregister, =[expr|label-expr]NOP：空操作ARM與C語(yǔ)言的混和編程（一）ARM匯編語(yǔ)言與C/C++的混合編程ARM匯編與C/C++的混合編程要遵循ATPCS規(guī)則（ARM-ThumbProcedureCallStandard）混合編程方式嵌入?yún)R編格式：__asm{…}在匯編程序與C/C++的程序間進(jìn)行變量的互訪；匯編程序與與C/C++程序間的相互調(diào)用。

ARM與C語(yǔ)言的混和編程(二)

IMPORTmainAREAInit,CODE,READONLY ENTRYSTART LDRR1,=0x08000000 STRB,R0,[R1],#1 … BLmainENDvoidmain(){ do_task(); … return;}從匯編跳轉(zhuǎn)到c程序 程序的初始化部分（如外設(shè)等）用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，然后，執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，轉(zhuǎn)移到c程序的入口進(jìn)行執(zhí)行ARM與C語(yǔ)言的混和編程(三)externvoidmystrcpy(char*d,char*r)