嵌入式系统设计与开发 教学课件 作者 马文华 主编 邓耀华 汤秀春 胡伟 副主编 4嵌入式程序设计.ppt

第4章 嵌入式程序设计 第一节 汇编语言程序结构 第二节 ARM汇编语言程序设计 第三节 C语言与汇编语言混合编程 第一节 汇编语言程序结构 4.1.1 ARM编译模式与开发环境 4.1.2 ARM汇编语言的伪操作、伪指令与宏指令 4.1.3 CodeWarrior 编译器下的伪操作与伪指令 第一节 汇编语言程序结构 4.1.1 ARM编译模式与开发环境 常见的的ARM编译开发环境有两种: 由ARM公司开发的ADS/SDT IDE,使用了CodeWarrior的编译器。 由GNU的汇编器as、交叉编译器GCC和链接器ld等组成的IDE开发环境。 下面分别介绍在ADS编译环境和GNU环境 下的汇编程序框架。 基于GCC编译器的汇编语言程序框架 .text _start: .global start .global main b main main: mov R1, #1 ldr R2, #2 addop: add R1,R1,R2 mov pc, lr .end 1.汇编语句结构 addop: add R0,R1,R2 @R0=R1+R2 一句完整的汇编语句由3部分组成: 代码的行号。如addop,在汇编程序中,行号是代码在程序中的相对地址,在程序设计中常常用在跳转指令和变量定义中。 执行代码。如add R0,R1,R2 。 注释。由“@”或者“;”开始。 2.程序分析 .text 伪指令标识了源程序的开始;随后的“_start: .global start”语句中, start是行号,在连接时用,.global伪指令定义了全局变量start;紧接着的是main函数部分,对寄存器进行操作,得到结果后有语句mov pc, lr结束程序并交出CPU控制权,语句中pc 是寄存器R15 的别名,lr是连接寄存器的别名,即为R14;程序最后的.end伪指令表示程序的结束。 在GNU的编译器中经常使用的伪指令还包括: .arm或.code32,用于标识后面的汇编代码的指令集是32位的ARM指令。 .thumb或.code 16,用于标识后面的代码是16位的thumb指令集的代码。 .thumb_func,表示下面的代码是使用thumb指令集的函数。 .secton,告诉编译代码段的类型。 ldr register,=expression,其作用是将32位的立即数存放到寄存器中。 .ltorg和.pool,表明一个新的数据缓冲池的开始。 .align,通过添加字节使当前位置满足一定的对齐方式 .macro和.endm,声明一个宏。 数据初始化指令.equ.set,作用都是将变量初始化。 数据填充指令.fill.zero和.space(.skip) 。 整型数据分配伪指令.byte、.hword 、.short 、.word 、.int和.long 。 字符串定义伪指令.ascii 、.asciz和.string 。 逻辑判断伪指令包括If.elsefi.else.endif.ifdef.ifndef.ifc.ifnc.ifeq.ifne 。 循环伪指令.rept和.endr。 函数定义伪指令.func和.endfunc 。 CodeWarrior环境下汇编程序框架 AREA Add,CODE, READONLY ENTRY start MOV R0, #1 MOV R1, #2 Addop ADD R0, R0, R1 stop MOV R0, #0X18 LDR R1, =0X20026 SWI 0x123456 END 程序开始的AREA Add,CODE, READONLY定义了一个代码段。 第二句汇编语句的ENTRY是一个伪指令,相当于c语言中的main()函数,用来标识一个代码段的入口. Stop部分的作用是将程序的控制权力转交给调试器,其中需要完成3部分的工作。 ①在寄存器R0中写入操作的类型。 ②在R1中写入程序的状态参数。 ③使用SEI将控制权转交给调试器。 4) 程序最后以END伪指令结尾,END伪指令必须和ENTRY配对使用。 4.1.2 ARM汇编语言的伪操作、伪指令与宏指令 在ARM汇编语言中,伪操作是ARM汇编语言 程序里的一些特殊指令助记符,作用主要是为完 成汇编程序做各种准备工作,在源程序进行汇编 时由汇编程序处理,而不是在程序运行期间由CPU执 行。而伪指令是ARM汇编语言程序里的特殊指令助记 符,在处理器运行期间不执行,它们在汇编时将被相应 的机器指令代替成ARM或Thu