ARM指令集学习总结材料.docx

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ARM指令集学习总结材料

四、ARM7指令集（只看了ARM指令）

（一）说明

1.处理器指令都是助记符，代表了一串二进制代码。

2.指令LDMIAR5,{R2,R7,R8};是多寄存器寻址方式，意思是把R5中的数据作为地址，把这个地址的数据赋给R2,把R5的下一个地址的数据赋给R7,在把下一个地址的数据赋给R8，是一条无条件执行指令。

3.ARM指令特点：

4.指令可选后缀

（1）S后缀

（2）！

后缀

！

后缀的含义：

在指令的地址表达式中含有！

后缀时，指令执行后，基址寄存器中的地址将发生变化，变化结果为：

基址寄存器中的地址值（指令执行后）=指令执行前的值+地址偏移量

举例：

LDMIAR3,[R0，#04]!

;R3←[R0+#04]，使用！

后缀

（1）B后缀

（4）T后缀

T后缀是一个很特殊的可选后缀，含义：

指令在特权模式下对存储器的访问，将被存储器看成是用户模式的访问。

（5）条件后缀

在CPSR镇南关存放这条件标志位，他们反映了指令执行结果的某些特征，如两个数据比较结果是否相等，相加是否溢出等，在判断时，都要用到这些条件标志位，条件标志位往往引起程序分支。

例：

（二）指令集

ARM数据传送指令（存储器访问指令）

以ARM为核的单片机结构中，所有的外围模块（片内）都和存储单元一样，是ARM的不同地址单元，无论这些模块的功能如何（通信，输入输出，定时器，存储器等），也无论这些模块的位置在片内还是片外，ARM处理器都把它们视为外部存储器。

其操作和对存储器操作是相同的。

ARM处理器的数据传送指令只针对存储器，所以也可叫存储器访问指令。

把寄存器到存储器传送叫存储，把数据从存储器到寄存器的传送叫加载，ARM只有两种数据传送：

存储和加载。

举例：

其中LDR指令是把数据从外部存储器传送到内部寄存器的指令，也叫加载指令；STR指令是把数据从内部寄存器传送到外部存储器的指令，也称为存

使用语句标号，使用语句标号是寻址是一种简单有效的寻址方法，注意PC作用

（1）从寄存器到存储器的情况，一个字节的传送只能传送最低一个字节，如果要存储其他字节就需要移位操作，但是寄存器是32位结构，所以实际上有32位数据进入数据总线，只是把最低字节拷贝4次，这样四个字节都是一样的。

在进行字节传送时，要弄清楚存储器是否有单字节接受能力。

（2）从存储器到寄存器的加载过程

从存储器读出数据时，也是32位数据，ARM处理器执行指令时，把所选择的传送字节放在低8位，其余的用0填充。

（2）大端方式和小端方式

注意：

（1）指令的代码代表的是此助记符所表达的二进制是什么，了解这些有助于汇编调试。

（2）数据传送指令基本的就是LDR和STR然后再加上后缀后会衍生出很多。

在相对寻址中的相对偏移时，如STRR4,SRART含义就是把R4中的数据存储到标号指向的地址单元中去，如果标号是程序所使用的一个标号，那么此语句的含义就是修改标号所指向的程序，是无法执行的指令，因此，在使用相对偏移存储指令时，一要注意语句标号不能指向程序存储器的程序存储区，要指向程序存储器的数据存储区和数据存储器的数据存储区。

二是所指向的区域是可修改的，如用户模式下，有些存储区是不能访问或是只读的。

（3）对语句LDRR4,START+0X4000,是一条错误的指令，因为程序相对偏移规定不得超过±4096字节。

分支指令

1.分支指令B和分支连接指令BL

程序简单跳转使用分支指令B；在需要保存跳转地址时，使用分支链接指令BL。

指令格式：

B[Cond]偏移表达式

BL[Cond]偏移表达式

说明：

（1）其中[Cond]是可选条件后缀，使用不受到限制。

（2）跳转的范围是±32M地址

（3）在执行跳转指令时，处理器并不保存状态寄存器CPSR。

2.分支和交换指令BX

在ARM指令集和THUMB指令集之间进行程序跳转时，，使用分支和交换指令BX。

指令格式：

BX[Cond]Rn

ARM数据处理指令

1.注意

（1）ARM处理器的数据处理指令和外部存储器无关，而只涉及寄存器和立即数，也就是说数据处理指令是内部寄存器之间实现的的。

（2）前面的所有外部存储器的寻址方式，都不适用。

（3）一般采用寄存器寻址

（4）其中的数据传送指令只是内部寄存器之间的数据传送。

（5）数据处理指令和数据传送指令不同，数据处理指令大部分都会影响条件标志。

数控位移位方式，就是使用数值常量控制移位位数，另一种就是寄存器控位移位方式，就是使用一个寄存器控制移位位数。

注意第二操作数规范是一个8位的无符号数值常量，用0填充到32位后，循环右移偶次后得到的32位数值，例如下：

2.ARM数据处理指令详述

（1）数据传送指令MOV和MVN（只是在寄存器之间传和前面一种指令有区别）P116

（2）加法指令ADD、减法指令SUB、反减法指令RSB、带进位加法指令ADC、带借位减法指令SBC、带借位反减法指令RSC

P118

其中指令SUBNES就使用了后缀NE和后缀S，注意第二操作数规范并且必须要有第二操作数。

（4）比较和测试指令CMP、CMN、TEQ、和TST

P120

注意没有目标寄存器，在这些指令中不需要S后缀，也会刷新程序标志位，不保存比较结果。

（5）逻辑与指令AND、逻辑或指令ORR。

逻辑异或指令EOR和位清除指令BIC

P123

注意在ARM汇编中，16进制用#0x做前缀，如#0x00FF是一个16进制数，二进制数使用#2_做前缀，如#2_00110011是一个二进制数。

（6）程序转态寄存器传送指令MRS和MSR

P127

注意在用户模式下不可以改变CPSR中的控制位[7：

0]，如果是MRSR0,CPSR中不用指定位域；但是MSRSPSR（CPSR）,R4这个就是错误的，没有指定位域。

（7）乘法指令MUL和乘加指令MLA

P129

（8）无符号长乘法指令UMULL和长乘加指令UMLAL，带符号长乘法指令SMULL和长乘加指令SMLAL

P131

ARM指令集中和协处理器有关的指令

1.协处理器不能独立工作的芯片，必须和CPU一起工作，用来弥补处理器不能做复杂运算的缺点。

2.ARM有专门的指令实现对协处理器的操作。

（1）协处理器数据操作指令CDP

P133

（1）协处理器数据传送指令LDC和STC

P134

（2）协处理器寄存器传送指令MRC和MCR

P136

ARM指令集中的软件中断指令

1.ARM指令集中软件中断指令是唯一一条不使用寄存器的ARM指令吗，也是一条可以条件执行的指令。

2.指令介绍

（1）软件中断指令SWI（重要）

P138（当需要软件中断时，执行软件中断指令）

ARM指令在用户迷失中受到很大的局限，有一些资源不能够访问，在需要访问这些资源时，并且要使用软件控制，那么唯一方法就是使用软件中断指令。

举例：

SWI0xFF00

SWI0

作0，此时参数是0.

参考资料：

（从51到ARM32位嵌入式系统入门）