ARM體系結構與編程：第4章 ARM微處理器指令系統(tǒng)

1、第四章 ARM微處理器指令系統(tǒng)目標學員：嵌入式初級開發(fā)者課程時長：6學時，270分鐘ARM微處理器指令系統(tǒng)本章目錄1324ARM微處理器的指令集概述 ARM指令集 ARM指令的尋址方式 Thumb指令及應用 課程目標掌握ARM指令集的分類與具體應用 掌握ARM指令集；深入理解C和匯編相互調用的過程；了解Thumb指令集簡介及應用場合；重點難點 ARM指令集 ARM指令的尋址方式 匯編與C語言互調課程目錄1324ARM微處理器的指令集概述 ARM指令集 ARM指令的尋址方式 Thumb指令及應用 ARM微處理器的指令向后兼容：新版本增加指令，并保持指令向后兼容；Load-store 結構*loa

2、d/store 從存儲器中讀某個值,操作完后再將其放回存儲器中只對存放在寄存器的數(shù)據(jù)進行處理；對于存儲器中的數(shù)據(jù)，只能使用load/store指令進行存取ARM微處理器的指令的分類與格式 指令的分類(九大類): 數(shù)據(jù)處理指令移位指令乘法指令與乘加指令跳轉指令程序狀態(tài)寄存器（PSR）處理指令加載/存儲指令批量數(shù)據(jù)加載/存儲指令協(xié)處理器指令和異常產生指令ARM指令編碼格式說明Cond指令執(zhí)行的條件編碼Opcode指令操作符編碼S決定指令的操作是否影響CPSR的值Rd操作目標寄存器編碼Rn包含第一操作數(shù)的寄存器編碼Shifter_operand表示第二操作數(shù)cond001opcodesRnRdShi

3、fter_operand 31 28 27 25 24 21 20 19 16 15 12 11 8 7 0課程目錄1324ARM微處理器的指令集概述 ARM指令集 ARM指令的尋址方式 Thumb指令及應用 數(shù)據(jù)處理指令 數(shù)據(jù)傳送指令: 用于在寄存器和存儲器之間進行數(shù)據(jù)的雙向傳輸。算術邏輯運算指令: 完成常用的算術與邏輯的運算，該類指令不但將運算結果保存在目的寄存器中，同時更新CPSR中的相應條件標志位。移位指令: ARM微處理器內嵌的桶型移位器（BarrelShifter），支持數(shù)據(jù)的各種移位操作。比較指令: 不保存運算結果，只更新CPSR中相應的條件標志位。 數(shù)據(jù)處理指令可分為數(shù)據(jù)傳送指

4、令、算術邏輯運算指令、移位指令和比較指令等。數(shù)據(jù)處理指令ADD r0, r1, r2r0 := r1 + r2ADC r0, r1, r2r0 := r1 + r2 + CSUB r0, r1, r2r0 := r1 - r2SBC r0, r1, r2r0 := r1 - r2 + C - 1RSB r0, r1, r2r0 := r2 r1RSC r0, r1, r2r0 := r2 r1 + C - 1算術操作按位邏輯操作AND r0, r1, r2r0 := r1 and r2ORR r0, r1, r2r0 := r1 or r2EOR r0, r1, r2r0 := r1 xor

5、r2BIC r0, r1, r2r0 := r1 and (not) r2寄存器移位MOV r0, r2r0 := r2MVN r0, r2r0 := not r2比較操作CMP r1, r2set cc on r1 - r2CMN r1, r2set cc on r1 + r2TST r1, r2set cc on r1 and r2TEQ r1, r2set cc on r1 xor r2數(shù)據(jù)處理指令 - MOVMOV指令是把一個數(shù)N送到目標寄存器中，N可以是寄存器，也可以是立即數(shù)。MOV指令語法： MOV條件S目的寄存器，源操作數(shù) 例： MOV R0,#0 x10 ; 把立即數(shù)0 x10

6、載入到R0寄存器，R0-0 x10 MOV R2,R0 ;把寄存器R0中的數(shù)據(jù)載入到R2寄存器R2-R0數(shù)據(jù)處理指令 - MVNMVN指令可完成從另一個寄存器、被移位的寄存器、或將一個立即數(shù)加載到目的寄存器。與MOV指令不同之處是在傳送之前按位被取反了，即把一個被取反的值傳送到目的寄存器中。 MVN指令語法： MVN條件S目的寄存器，源操作數(shù) 例： MVN R0, #0 ; 把0邏輯取反后載入到R0寄存器中，R0 = -1 MVN R1, #0 xffffff00 ;把寄存器R0中的數(shù)據(jù)載入到R2寄存器R2-R0數(shù)據(jù)處理指令 - CMPCMP指令用于把一個寄存器的內容和另一個寄存器的內容或立即

7、數(shù)進行比較，同時更新CPSR中條件標志位的值。該指令進行一次減法運算，但不存儲結果，只更改條件標志位。 。CMP指令語法： CMP條件 操作數(shù)1，操作數(shù)2 例：CMPR1，R0 ;將寄存器R1的值與寄存器R0的值相減，并 根據(jù)結果設置CPSR的標志位 CMPR1，100 ; 將寄存器R1的值與立即數(shù)100相減，并根 據(jù)結果設置CPSR的標志位 數(shù)據(jù)處理指令 - CMNCMN指令用于把一個寄存器的內容和另一個寄存器的內容或立即數(shù)取反后進行比較，同時更新CPSR中條件標志位的值。該指令實際完成操作數(shù)1和操作數(shù)2相加，并根據(jù)結果更改條件標志位 。CMN指令語法： CMN條件 操作數(shù)1，操作數(shù)2 例：

8、 CMNR1，R0 ;將寄存器R1的值與寄存器R0的值相加，并 根據(jù)結果設置CPSR的標志位CMN R1，100 ;將寄存器R1的值與立即數(shù)100相加，并根 據(jù)結果設置CPSR的標志位 數(shù)據(jù)處理指令 - TSTTST 指令用于把一個寄存器的內容和另一個寄存器的內容或立即數(shù)進行按位的與運算，并根據(jù)運算結果更新CPSR中條件標志位的值。操作數(shù)1是要測試的數(shù)據(jù)，而操作數(shù)2是一個位掩碼，該指令一般用來檢測是否設置了特定的位 。TST指令語法： TST 條件 操作數(shù)1，操作數(shù)2 例：TSTR1，0 x1 ;先進行and運算，如果結果為 零，則設置標志位Z=1 數(shù)據(jù)處理指令 - TEQTEQ指令用于把一個

9、寄存器的內容和另一個寄存器的內容或立即數(shù)進行按位的異或運算，并根據(jù)運算結果更新CPSR中條件標志位的值。該指令通常用于比較操作數(shù)1和操作數(shù)2是否相等 。TEQ指令語法： TEQ條件 操作數(shù)1，操作數(shù)2 例：TEQR1，R2 ; 將寄存器R1的值與寄存器R2的值按位異或 ，并根據(jù)結果設置CPSR的標志位 綜合示例MOV R0,#0 x31MOV R2,#0 x50MOV R3,#0 x100TST R0, #0 x01;測試是否影響標志位ZMOVEQ R2,#0 x3000TST R1,#0 x0f;CMP R2,R3ANDEQ R2,R2,#0 x3 ;如果R2等于R3則執(zhí)行該語句，否則跳過數(shù)

10、據(jù)處理指令 - ADDADD指令用于把兩個操作數(shù)相加，并將結果存放到目的寄存器中。操作數(shù)1應是一個寄存器，操作數(shù)2可以是一個寄存器，被移位的寄存器，或一個立即數(shù) 。ADD指令語法： ADD條件S , , MOV R1, #3MOV R2, #5ADD R0, R1, R2 ; 寄存器與寄存器之間的加法操作， R0 = R1 + R2ADD R0, R1, #2 ; 寄存器與立即數(shù)之間的加法操作， R0 = R1 + 2ADD R0, R2, R1,LSL#1 ; 包含移位運算的加法操作，先進行 移位操作，再進行加法操作R0 = R2 + (R1 1)數(shù)據(jù)處理指令 - SUBSUB 用操作數(shù) 1

11、減去操作數(shù) 2，把結果放置到目的寄存器中。操作數(shù) 1 是一個寄存器，操作數(shù) 2 可以是一個寄存器、被移位的寄存器、或一個立即值。SUB指令語法： SUB條件S , , SUB R0, R1, R2 ; R0 = R1 - R2SUB R0, R1, #256 ; R0 = R1 256SUB R2, R1, R3,LSL#1 ; R0 = R2 - (R3 1)數(shù)據(jù)處理指令 - RSBRSB 用操作數(shù) 2 減去操作數(shù) 1，把結果放置到目的寄存器中。操作數(shù) 1 是一個寄存器，操作數(shù) 2 可以是一個寄存器、被移位的寄存器、或一個立即值。RSB指令語法： RSB條件S , , RSB R0, R1,

12、 R2 ; R0 = R2 - R1RSB R0, R1, #256 ; R0 = 256 - R1RSB R0, R2, R3,LSL#1 ; R0 = (R3 1) - R2桶形移位器ALU桶形移位器Rd結果N預處理未預處理RmRn移位操作LSL：邏輯左移（Logical Shift Left）。寄存器中字的低端空 出的位補0。 LSR：邏輯右移（Logical Shift Right）。寄存器中字的高端空 出的位補0。 ASR：算術右移（Arithmetic Shift Right）。算術移位的對象 是帶符號數(shù)，在移位過程中必須保持操作數(shù)的符號不變。若 源操作數(shù)為正數(shù)，則字的高端空出的位

13、補0。若源操作數(shù)為 負數(shù)，則字的高端空出的位補1。 ROR：循環(huán)右移（Rotate Right）。從字的最低端移出的位填入 字的高端空出的位。 移位操作在任何數(shù)據(jù)處理指令中,第二個寄存器操作數(shù)可以有應用該操作數(shù)的移位操作.邏輯移位LSL:邏輯左移字的最小位空位清零LSR:邏輯右移字的最大位空位清零.移位操作算術移位ASR: = LSRASL: 算術左移循環(huán)移位: ROR, RRX案例分析一AREAExample,CODE,READONLY;聲明代碼段ExampleENTRYCODE32STARTMOV R0,#0 x10MOV R1,#0MOV R2,R0MOV R3,R2MOV R5,#0

14、xf000000fMVN R0, #0MVN R1,#0 xffffff00MOV R0,#0 xf案例分析二 TSTR1,#0 x01 ; 先進行and運算，如果結果為零，則設置zero=1 （繼續(xù)下面的LDR指令）；否則，zero=0（跳到 NEXT處執(zhí)行）。BNE NEXTMOV R0,#0 x0MOV R4,R0,LSR #1MOV R3,R0,LSR #2NEXTMOV R1,#0 xf0000000MOV R4,R1,ASR #1MOV R3,R1,ASR #2B STARTEND運行效果乘法指令與乘加指令 ARM微處理器支持的乘法指令與乘加指令共有6條 : MUL 32位乘法指令

15、(常見)MLA 32位乘加指令(常見)SMULL64位有符號數(shù)乘法指令SMLAL64位有符號數(shù)乘加指令UMULL64位無符號數(shù)乘法指令UMLAL64位無符號數(shù)乘加指令數(shù)據(jù)處理指令 - MULMUL指令完成將操作數(shù)1與操作數(shù)2的乘法運算，并把結果放置到目的寄存器中，同時可以根據(jù)運算結果設置CPSR中相應的條件標志位。其中，操作數(shù)1和操作數(shù)2均為32位的有符號數(shù)或無符號數(shù) 。MUL指令語法： MUL條件S, , 例：MUL R0，R1，R2 ; R0 = R1 R2 MULSR0，R1，R2 ；R0 = R1 R2，同時設置CPSR 中的相關條件標志位 數(shù)據(jù)處理指令 - MLAMLA指令完成將操作

16、數(shù)1與操作數(shù)2的乘法運算，再將乘積加上操作數(shù)3，并把結果放置到目的寄存器中，同時可以根據(jù)運算結果設置CPSR中相應的條件標志位。其中，操作數(shù)1和操作數(shù)2均為32位的有符號數(shù)或無符號數(shù)。 MLA指令語法： MLA條件S, , , 例：MLAR0，R1，R2，R3；R0 = R1 R2 + R3MLASR0，R1，R2，R3 ；R0 = R1 R2 + R3，同時設置 CPSR中的相關條件標志位 案例分析一AREA Example,CODE,READONLY;聲明代碼段ExampleENTRY;標識程序入口CODE32;聲明32位ARM指令STARTMOV R1, #3 MOV R2, #5 AD

17、D R0, R1, R2 ; R0 = R1 + R2 ADD R0, R1, #2 ; R0 = R1 + 2 ADD R0, R2, R1,LSL#1 ; R0 = R2 + (R1 1) MOV R1, #0 xf1000000 MOV R2, #0 x80000000 ADD R0, R1, R2 ; R0 = R1 + R2 查看CPSR寄存器中 ;的C位是否變化ADDS R3, R1, R2 ; 查看CPSR寄存器中的C位是否 ;變化案例分析二MOV R4, #0 x5fffffff MOV R5, #0 x6eADDS R0, R4, R8SUB R0, R2, R1 ; R0

18、= R2 - R1 SUBS R0, R2, R1 ; R0 = R2 - R1SUB R0, R1, #2 ; R0 = R1 - 2 SUB R0, R2, R3,LSL#1 ; R0 = R2 - (R3 1)RSB R0, R1, R2 ; R0 = R2 - R1 RSB R0, R1, #256 ; R0 = 256 - R1 RSB R0, R1, R3,LSL#1 ; R0 = (R3 1) - R1MOV R1, #3 MOV R2, #5 MUL R3, R1, R2B START END運行效果數(shù)據(jù)處理指令 ANDAND 將在兩個操作數(shù)上進行邏輯與，把結果放置到目的寄存器

19、中； 操作數(shù)1是一個寄存器，操作數(shù)2可以是一個寄存器，被移位的寄存器，或一個立即值 。AND指令語法： AND條件S , , ；dest = op1&op2 例：MOV R0,#0 x02AND R0,R0,#0 x01;R0=R0&0 x01 取出最低位數(shù)據(jù)MOV R1,#0 x07MOV R3,#0 x05AND R2,R1,R3;R2=R1&R3數(shù)據(jù)處理指令 ORRORR 將在兩個操作數(shù)上進行邏輯或，把結果放置到目的寄存器中；對設置特定的位有用。操作數(shù) 1 是一個寄存器，操作數(shù) 2 可以是一個寄存器，被移位的寄存器，或一個立即值 。ORR指令語法： ORR條件S , , ；dest =

20、op1 | op2 例：MOV R0,#0 x01ORR R0,R0,#0 x0F ;將R0的低4位置1數(shù)據(jù)處理指令 EOREOR 將在兩個操作數(shù)上進行邏輯異或，把結果放置到目的寄存器中；對反轉特定的位有用。操作數(shù) 1 是一個寄存器，操作數(shù) 2 可以是一個寄存器，被移位的寄存器，或一個立即值。 EOR指令語法： EOR條件S , , ；dest = op1 op 2例：EOR R1,R1,#0 x0F;將R1的低4位取反EOR R2,R1,R0 ;R2 = R1 R0數(shù)據(jù)處理指令 BICBIC 是在一個字中清除位的一種方法，與 ORR 位設置是相反的操作。操作數(shù) 2 是一個 32 位位掩碼(m

21、ask)。如果在掩碼中設置了某一位，則清除這一位。未設置的掩碼位指示此位保持不變 。 BIC指令語法： BIC條件S , , ；dest = op_1 AND (!op_2)例：BIC R1,R1,#0 x0F;將R1的低4位清0，其他位保持不變 案例分析一AREA Example,CODE,READONLY ;聲明代碼段ExampleENTRY ;標識程序入口CODE32 ;聲明32位ARM指令STARTMOV R0,#0 x02AND R0,R0,#0 x01;R0=R0&0 x01 取出最低位數(shù)據(jù) MOV R1,#0 x0f7 MOV R3,#0 x05 AND R2,R1,R3;R2=

22、R1&R3MOV R0,#0 x0c1案例分析二ORR R0,R0,#0 x0F;將R0的低4位置1EOR R1,R1,#0 x0F;將R1的低4位取反EOR R2,R1,R0;R2 = R1 R0 BIC R1,R1,#0 x0F;將R1的低4位清0，其他位保持不變 BIC R1,R2,R3;這句是什么含義呢？B STARTEND運行效果跳轉指令 跳轉指令用于實現(xiàn)程序流程的跳轉，在ARM程序中有兩種方法可以實現(xiàn)程序流程的跳轉：使用專門的跳轉指令。直接向程序計數(shù)器PC寫入跳轉地址值。 ARM指令集中的跳轉指令可以完成從當前指令向前或向后的32MB的地址空間的跳轉，包括以下4條指令：B跳轉指令B

23、L帶返回的跳轉指令BLX帶返回和狀態(tài)切換的跳轉指令BX帶狀態(tài)切換的跳轉指令數(shù)據(jù)處理指令 BB指令是最簡單的跳轉指令。一旦遇到一個 B 指令，ARM 處理器將立即跳轉到給定的目標地址，從那里繼續(xù)執(zhí)行。 B指令語法： B條件目標地址例：B Label ；程序無條件跳轉到標號Label處執(zhí)行CMPR1，0 ；當CPSR寄存器中的Z條件碼置位時，程序跳轉到 標號Label處執(zhí)行BEQLabel數(shù)據(jù)處理指令 BLBL 是另一個跳轉指令，但跳轉之前，會在寄存器R14中保存PC的當前內容，因此，可以通過將R14 的內容重新加載到PC中，來返回到跳轉指令之后的那個指令處執(zhí)行。該指令是實現(xiàn)子程序調用的一個基本但

24、常用的手段。 BL指令語法： BL條件目標地址例：BLLabel；當程序無條件跳轉到標號Label處執(zhí)行時， 同時將當前的PC值保存到R14中 數(shù)據(jù)處理指令 BLXBLX指令從ARM指令集跳轉到指令中所指定的目標地址，并將處理器的工作狀態(tài)有ARM狀態(tài)切換到Thumb狀態(tài)，該指令同時將PC的當前內容保存到寄存器R14中。 BLX指令語法： BLX條件目標地址程序狀態(tài)寄存器訪問指令 ARM微處理器支持程序狀態(tài)寄存器訪問指令，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)，程序狀態(tài)寄存器訪問指令包括以下兩條：MRS程序狀態(tài)寄存器到通用寄存器的數(shù)據(jù)傳送指令MSR通用寄存器到程序狀態(tài)寄存器的數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)

25、據(jù)處理指令 MRSMRS指令用于將程序狀態(tài)寄存器的內容傳送到通用寄存器中。該指令一般用在以下幾種情況： 當需要改變程序狀態(tài)寄存器的內容時，可用MRS將程序狀態(tài)寄存器的內容讀入通用寄存器，修改后再寫回程序狀態(tài)寄存器。 當在異常處理或進程切換時，需要保存程序狀態(tài)寄存器的值，可先用該指令讀出程序狀態(tài)寄存器的值，然后保存 。 MRS指令語法： MRS條件 通用寄存器，程序狀態(tài)寄存器（CPSR或SPSR）例：MRSR0，CPSR；傳送CPSR的內容到R0MRSR0，SPSR；傳送SPSR的內容到R0數(shù)據(jù)處理指令 MRSMSR指令用于將操作數(shù)的內容傳送到程序狀態(tài)寄存器的特定域中。其中，操作數(shù)可以為通用寄存

26、器或立即數(shù)。用于設置程序狀態(tài)寄存器中需要操作的位。該指令通常用于恢復或改變程序狀態(tài)寄存器的內容，在使用時，一般要在MSR指令中指明將要操作的域。MRS指令語法： MSR條件 程序狀態(tài)寄存器（CPSR或SPSR）_，操作數(shù) 例：MSRCPSR，R0；傳送R0的內容到CPSRMSRSPSR，R0；傳送R0的內容到SPSRMSRCPSR_c，R0；傳送R0的內容到CPSR，但僅僅修 改CPSR中的控制位域案例分析AREAExample,CODE,READONLY;聲明代碼段Example1 ENTRY ;標識程序入口 CODE32 ;聲明32位ARM指令STARTMOV R1,#0 x1 MOV R

27、2,#0 x2 SUBS R1,R1,R2;改變CPSR中的條件標志位 MRS R0,CPSR ;取出CPSR中的值 BIC R0,R0,#0 x1F;改變R0中的值，為模式切換做準備 ORR R0,R0,#0 x1F MSR CPSR_cxsf,R0;cxsf分別代表著CPSR不同的位域END運行效果單寄存器傳送指令LDR把一個字裝入一個寄存器Rdmem32addressSTR從一個寄存器保存一個字或者一個字節(jié)Rdmem32addressLDRB把一個字節(jié)裝入一個寄存器Rdmem8addressSTRB從一個寄存器保存一個字節(jié)Rdmem8addressLDRH把一個半字節(jié)裝入一個寄存器Rdm

28、em16addressSTRH從一個寄存器保存一個半字Rdmem16address數(shù)據(jù)處理指令 LDRLDR指令用于從存儲器中將一個32位的字數(shù)據(jù)傳送到目的寄存器中。該指令通常用于從存儲器中讀取32位的字數(shù)據(jù)到通用寄存器，然后對數(shù)據(jù)進行處理 。LDR指令語法： LDR條件 目的寄存器，例：LDR R0，R1 ；將存儲器地址為R1的字數(shù)據(jù)讀入寄存器R0。LDR R0，R1，R2 ；將存儲器地址為R1+R2的字數(shù)據(jù)讀入寄存器R0 尋址方式變址模式數(shù)據(jù)基址寄存器示例回寫前變址membase+offset基址寄存器加上偏移LDR r0,r1,#4!前變址membase+offset不變LDR r0,r

29、1,#4后變址membase基址寄存器加上偏移LDR r0,r1,#4例子PRE r0=0 x00000000, r1=0 x00009000, Mem320 x00009000=0 x01010101 Mem320 x00009004=0 x02020202回寫型前變址尋址： LDR r0, r1, #0 x4！POST r0=0 x02020202, r1=0 x00009004前變址尋址： LDR r0, r1,#0 x4 POST r0=0 x02020202, r1=0 x00009000后變址尋址： LDR r0, r1 ,#0 x4 POST r0=0 x01010101, r1

30、=0 x00009004數(shù)據(jù)處理指令 STRSTR指令用于從源寄存器中將一個32位的字數(shù)據(jù)傳送到存儲器中。該指令在程序設計中比較常用，且尋址方式靈活多樣，使用方式可參考指令LDR 。STR指令語法： STR條件 源寄存器，例：STRR0，R1，8 ；將R0中的字數(shù)據(jù)寫入以R1為地址的存儲器中， 并將新地址R18寫入R1STRR0，R1，8 ；將R0中的字數(shù)據(jù)寫入以R18為地址的存儲器中數(shù)據(jù)處理指令 SWPSWP從操作數(shù)2所指向的內存裝載一個字并把這個字放置到目的寄存器 中。 把寄存器操作數(shù)1的內容存儲到同一個地址中。 如果目的和操作1是同一個寄存器，則把寄存器的內容和給定內存位置的內容進行交換

31、。SWP指令語法：例：SWP R0,R1,R2SWP R0,R0,R1SWPB R0,R1,R2;將R2所指向的存儲器中的字節(jié)數(shù)據(jù)傳送到R0，R0的 高3個字節(jié)；置零，同時將R1中的低一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳 送到R2指向的存儲單元SWPB R0,R0,R1;將R1所指向的存儲器中的字節(jié)數(shù)據(jù)與R0中的低8位 數(shù)據(jù)交換案例分析一AREA Example,CODE,READONLY;聲明代碼段ExampleENTRY;標識程序入口CODE32;聲明32位ARM指令STARTMOV R1,#0 x1000000MOV R4,#0 x1100000MOV R2,#0 x1600000MOV R3,#0 x120

32、0MOV R0,#0 x1STR R0,R1;R1-R0，寄存器間接尋址LDR R5,R1;R0-R1，寄存器間接尋址案例分析二ADD R5,R1,#4MOV R5,#0 x7LDR R0,R1,#4;R0-R1+4LDR R0, R1, #-4 ;R0-R1-4，還可以從基址上減去偏移量來尋址LDR R0,R1,#4! ;R0-R1+4, R1-R1+4，R1中的值？LDR R0,R1,#4;R0-R1, R1-R1+4，觀察R0中的值，R1？LDR R0,R1,R2 ;R0-R1+R2，可以在方括號后附加“！”控制 寫回R1=R1+R2STR R2,R4SWP R0,R1,R4SWP R0

33、,R0,R1B STARTEND協(xié)處理器指令 ARM的協(xié)處理器指令主要用于ARM處理器初始化ARM協(xié)處理器的數(shù)據(jù)處理操作，以及在ARM處理器的寄存器和協(xié)處理器的寄存器之間傳送數(shù)據(jù)，和在ARM協(xié)處理器的寄存器和存儲器之間傳送數(shù)據(jù)。 CDP 協(xié)處理器數(shù)操作指令LDC 協(xié)處理器數(shù)據(jù)加載指令STC 協(xié)處理器數(shù)據(jù)存儲指令MCR ARM處理器寄存器到協(xié)處理器寄存器的數(shù)據(jù)傳送指令MRC 協(xié)處理器寄存器到ARM處理器寄存器的數(shù)據(jù)傳送指令注：此部分不做為重點，了解一下即可異常產生指令 ARM微處理器所支持的異常指令有如下兩條：SWI 軟件中斷指令 SWI指令用于產生軟件中斷，以便用戶程序能調用操作系統(tǒng)的系統(tǒng)例程

34、。操作系統(tǒng)在SWI的異常處理程序中提供相應的系統(tǒng)服務， BKPT 斷點中斷指令（了解） SWI 0 x02 ；該指令調用操作系統(tǒng)編號位02的系統(tǒng)例程。 本環(huán)節(jié)主要學習ARM微處理器的,數(shù)據(jù)處理指令、移位指令、乘法指令與乘加指令、邏輯指令、跳轉指令、程序狀態(tài)寄存器（PSR）處理指令、加載/存儲指令、協(xié)處理器指令和異常產生指令九大類指令語法并舉例說明其功能。 課程目錄1324ARM微處理器的指令集概述 ARM指令集 ARM指令的尋址方式 Thumb指令及應用 ARM指令的尋址方式一 立即尋址：也叫立即數(shù)尋址，這是一種特殊的尋址方式，操作數(shù)本身就在指令中給出，只要取出指令也就取到了操作數(shù)。 ADD

35、R0，R0，0 x3f ；R0R00 x3f定義：所謂尋址方式就是處理器根據(jù)指令中給出的地址信息來尋找物理地址的方式寄存器尋址： 就是利用寄存器中的數(shù)值作為操作數(shù)，這種尋址方式是各類微處 理器經常采用的一種方式 ADD R0，R1，R2 ；R0R1R2ARM指令的尋址方式二 寄存器間接尋址：就是以寄存器中的值作為操作數(shù)的地址，而操作數(shù)本身存放在存儲器中。 ADD R0，R1，R2 ；R0R1R2LDR R0，R1 ；R0R1基址變址尋址就是將寄存器（該寄存器一般稱作基址寄存器）的內容與指令中給出的地址偏移量相加，從而得到一個操作數(shù)的有效地址 LDR R0，R1，4 ；R0R14LDR R0，R

36、1，4！ ；R0R14、R1R14 ARM指令的尋址方式三多寄存器尋址：一條指令可以完成多個寄存器值的傳送。這種尋址方式可以用一條指令完成傳送最多16個通用寄存器的值 。 LDMIA R0，R1，R2，R3，R4；R1R0 ；R2R04 ；R3R08 ；R4R012相對尋址：以程序計數(shù)器PC的當前值為基地址，指令中的地址標號作為偏移量，將兩者相加之后得到操作數(shù)的有效地址 BLNEXT；跳轉到子程序NEXT處執(zhí)行NEXT堆棧尋址 堆棧是一種數(shù)據(jù)結構，按先進后出（First In Last Out，F(xiàn)ILO）的方式工作，使用一個稱作堆棧指針的專用寄存器指示當前的操作位置，堆棧指針總是指向棧頂。AR

37、M微處理器所支持批量數(shù)據(jù)加載/存儲指令可以一次在一片連續(xù)的存儲器單元和多個寄存器之間傳送數(shù)據(jù)，批量加載指令用于將一片連續(xù)的存儲器中的數(shù)據(jù)傳送到多個寄存器，批量數(shù)據(jù)存儲指令則完成相反的操作 堆棧操作ARM使用多寄存器Load/Store指令來完成堆棧操作； 使用堆棧時，需要確定堆棧在存儲空間中是向上生長（遞增的“A”）還是向下生長（遞減的“D”）； 滿堆棧（“F”）是指堆棧指針指向堆棧的最后一個已使用的地址或滿位置；相反，空堆棧（“E”）是指SP指向堆棧的第一個沒有使用的地址或空位置；堆棧操作尋址方式尋址方式說明pop=LDMpush=STMFA遞增滿LDMFALDMDASTMFASTMIBFD

38、遞減滿LDMFDLDMIASTMFDSTMDBEA遞增空LDMEALDMDBSTMEASTMIAED遞減空LDMEDLDMIBSTMEDSTMDALDMFD sp!,r4-r7,pcSP100FF1234AOBE80341010123484209753r41r514544r60r712lr9048pc9020r4100100FFr5FF1234r61234A0BEr7A0BE8034pc8034堆棧r4100r5FFr61234r7A0BElr8034ABCD8765102E16FFFF1010123484209753存儲器頂SPSP100FF1234A0BE8034SPOld SP100FF

39、1234A0BE8034ARM堆棧操作通過塊傳送指令來完成:STMFD(Push)塊存儲- Full Descending stack STMDBLDMFD(Pop)塊裝載- Full Descending stack LDMIASTMFD sp!,r4-r7,lr例：把寄存器內容放入堆棧，更新sp0 x800180 x000000010 x800140 x000000020 x80010Empty0 x8000cEmpty0 x800180 x000000010 x800140 x000000020 x800100 x000000030 x8000c0 x00000002PRE 地址 數(shù)據(jù)POST 地址 數(shù)據(jù)SPSPPRE : r1=0 x0000