第7章 匯編語言程序設(shè)計(jì)

第7章 匯編語言程序設(shè)計(jì)本章主要介紹ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)規(guī)范，以及在匯編語言程序設(shè)計(jì)中所要注意的問題，最后以大量的實(shí)例說明匯編語言程序設(shè)計(jì)方法。內(nèi)容提要7．1 ARM編譯環(huán)境下匯編語句7．2 GNU環(huán)境下匯編語句與編譯說明7．3 ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)規(guī)范7．4 ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)實(shí)例解析 7．1 ARM編譯環(huán)境下匯編語句ARM編譯環(huán)境下進(jìn)行匯編語言程序設(shè)計(jì)的格式匯編語句中的符號規(guī)則

ARM編譯環(huán)境下匯編語句格式ADS環(huán)境下ARM匯編語句格式如下：{symbol}{instruction} {;comment}{symbol}{directive} {;comment}{symbol}{pseudo-instruction} {;comment}ARM編譯環(huán)境下匯編語句中符號規(guī)則1.符號命名規(guī)則（1）符號由大小寫字母、數(shù)字、下劃線組成，且符號是區(qū)分大小寫的。（2）局部標(biāo)號可以用數(shù)字開頭，其他的標(biāo)號不能。（3）符號在其作用范圍內(nèi)必須是唯一的。（4）程序中的符號不要與指令助記符或者偽操作同名。2.常量（1）十進(jìn)制數(shù)，如535、246。（2）十六進(jìn)制數(shù)，如0x645、0xff00。（3）n_XXX,n表示n進(jìn)制數(shù)，從2~9，XXX是具體的數(shù)字。例如：8_3777（4）字符常量用一對單引號括起來，包括一個單字符或者標(biāo)準(zhǔn)C中的轉(zhuǎn)義字符。例如‘A’、‘\n’。（5）字符串常量由一對雙引號以及由它括住的一組字符串組成，包括標(biāo)準(zhǔn)C中的轉(zhuǎn)義字符。如果需要使用雙引號”或字符$，則必須用””和$$代替。3.變量（1）數(shù)字變量（2）字符串變量（3）邏輯變量具體說明參考教材《ARM嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與編程》第153頁的說明4.字符串表達(dá)式操作（1）取符串的長度LEN語法格式：:LEN:A功能說明：返回字符串A的長度。（2）CHR語法格式：:CHR:A功能說明：將A（A為某一字符的ASCII值）轉(zhuǎn)換為單個字符。（3）STR語法格式：:STR:A功能說明：將A（A為數(shù)字量或邏輯表達(dá)式）轉(zhuǎn)換成字符串。（4）LEFT語法格式：A:LEFT:B功能說明：返回字符串A最左端B（B為返回長度）長度的字符串。（5）RIGHT返回一個字符串最右端一定長度的字符串：A:RIGHT:B功能說明：返回字符串A最右端B（B為返回長度）長度的字符串。（6）CC用于連接兩個字符串，B串接到A串后面：A:CC:B5.地址標(biāo)號1）PC相關(guān)標(biāo)號2）寄存器相關(guān)標(biāo)號3）絕對地址6.局部標(biāo)號局部標(biāo)號的語法格式如下：n{routname}被引用的局部標(biāo)號語法規(guī)則是：%{F∣B}{A∣T}n{routname}其中：n是局部標(biāo)號的數(shù)字號。routname是當(dāng)前局部范圍的名稱。%表示引用操作。F指示匯編器只向前搜索。B指示匯編器只向后搜索。A指示匯編器搜索宏的所有嵌套層次。T指示匯編器搜索宏的當(dāng)前層次。7．2 GNU環(huán)境下匯編語句與編譯說明GNU環(huán)境下ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)主要是面對在ARM平臺上進(jìn)行嵌入式LINUX的開發(fā)。GNU標(biāo)準(zhǔn)中提供了支持ARM匯編語言的匯編器as(arm-elf-as)、交叉編譯器gccld(arm-elf-gcc)和鏈接器ld(arm-elf-ld)。7．2．1 GNU環(huán)境下ARM匯編語句格式GNU環(huán)境下ARM匯編語言語句格式如下：{label:} {instruction} {@comment}{label:} {directive} {@comment}{label:} {pseudo-instruction} {@comment}7．2．2 GNU環(huán)境下ARM匯編程序編譯(1)預(yù)處理GNU匯編器as的內(nèi)部預(yù)處理包括：移除多余的間隔符代碼中的所有注釋，并將字符常量轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。它不作宏處理和文件包含處理，但這些事情可以交由gcc編譯器去做，文件包含可以用.include偽指令來實(shí)現(xiàn)。(2)注釋GNUARMAssembly可識別的注釋方式有：C風(fēng)格多行注釋符/*...*/或GNU單行注釋符“@”或“#”。(3)符號與C語言基本一致，符號名由字母、數(shù)字以及'_'、和'.'組成，大小寫敏感。2．段與重定位鏈接器ld用于把多個目標(biāo)文件合并為一個可執(zhí)行文件。匯編器as生成的目標(biāo)文件都假定從地址0開始，ld為其指定最終的地址。鏈接器ld把目標(biāo)文件中的每個section都作為一個整體，為其分配運(yùn)行的地址3．符號說明（1）labellable后面要帶冒號‘：’，例如：_start:breset_handler。（2）給符號賦值（3）符號名具體說明請參閱教材《ARM嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與編程》第158頁7．3 ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)規(guī)范匯編器預(yù)定義的寄存器名稱ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)規(guī)范匯編器預(yù)定義的寄存器名稱ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)規(guī)范要提高軟件質(zhì)量必須降低編碼階段的錯誤率，這需要制定詳細(xì)的軟件編程規(guī)范，并培訓(xùn)每一位程序員，最終的結(jié)果可以把編碼階段的錯誤降至10%左右，同時會大大的縮短測試時間。1.符號命名規(guī)則2．注釋3．程序設(shè)計(jì)的其它要求這三方面的規(guī)范要求請參閱教材《ARM嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與編程》

159頁7．4 ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)實(shí)例解 在嵌入式系統(tǒng)編程中，與硬件直接相關(guān)的最底層代碼要用匯編語言來編寫;本節(jié)中所設(shè)計(jì)的實(shí)例，意在幫助讀者對嵌入式匯編語言程序設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時也為嵌入式硬件底層編程做準(zhǔn)備。求一個數(shù)的階乘（64位結(jié)果）

MOV R8,#20 @低32位初始化為20 MOV R9,#0 @高位初始化為0

SUB R0,R8,#1 @初始化計(jì)數(shù)器Loop:

MOV R1,R9 @暫存高位值

UMULL R8,R9,R0,R8 @[R9:R8]=R0*R8 MLA R9,R1,R0,R9 @R9=R1*R0+R9 SUBS R0,R0,#1 @計(jì)數(shù)器遞減

BNE Loop @計(jì)數(shù)器不為0繼續(xù)循環(huán)先對內(nèi)存地址0x3000開始的100個字內(nèi)存單元填入0x10000001~0x10000064字?jǐn)?shù)據(jù)，然后將每個字單元進(jìn)行64位累加結(jié)果保存于[R9:R8]。（R9中存放高32位）_start:

MOV R0,#0X3000 @初始化寄存器

MOV R1,#0X10000001 MOV R2,#100loop_1: @第一次循環(huán)賦值

STR R1,[R0],#4 ADD R1,R1,#1 SUBS R2,R2,#1 BNE loop_1

MOV R0,#0X3000 MOV R2,#100 MOV R9,#0 MOV R8,#0 loop_2: @第二次循環(huán)累加

LDR R1,[R0],#4 ADDS R8,R1,R8@R8=R8+R1,進(jìn)位影響標(biāo)志位

ADC R9,R9,#0@R9=R9+C,C為進(jìn)位

SUBS R2,R2,#1 BNE loop_2在ARM集成開發(fā)環(huán)境下編程：

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