ARM嵌入式技术原理与应用PPT.ppt

第六章 ARM指令系统 （2）LDM/STM—多寄存器加载/存储指令： 指令格式：LDM{cond}模式 Rn{!}, reglist{^} STM{cond}模式 Rn{!}, reglist{^} 指令功能：多寄存器加载/存储指令可以实现在一组寄存器和一块连续的 内存单元之间传输数据。LDM为加载多个寄存器；STM为存储多个寄存器。 允许一条指令传送16个寄存器的任何子集或所有寄存器。 指令说明：LDM和STM的主要用途是现场保护、数据复制、参数传送等。其 指令格式如图所示。 第六章 ARM指令系统 图中“模式”有如下8种（前面4种用于数据块的传输，后面4种是堆栈 操作）： ① IA：每次传送后地址加4； ② IB：每次传送前地址加4； ③ DA：每次传送后地址减4； ④ DB：每次传送前地址减4； ⑤ FD：满递减堆栈； ⑥ ED：空递减堆栈； ⑦ FA：满递增堆栈； ⑧ EA：空递增堆栈。 注意事项： ① 指令格式中的Rn寄存器为基址寄存器，它保存了所要操作存储单元的起始地址，从该地址开始的一段连续的地址空间都是要进行读/写的存储单元。Rn不允许为R15（PC）。 第六章 ARM指令系统 ② Rn的内容是一个指针，在指令执行前它指向起始地址，在指令执行结束后有两种选择：一种是保持Rn的内容前后不变化，其中，Rn无“！”后缀，如图(b)所示；另一种是让Rn指向操作结束的地址，后缀“！”就是用于该功能的控制，如果加上“！”后缀，表示最后的地址写回到Rn中，如图(c)所示。 程序示例： 带“！”后缀的LDM指令 第六章 ARM指令系统 6.2.5 基址寻址 基址寻址就是将基址寄存器的内容与指令中给出的偏移量相加，形成 操作数的有效地址。基址寻址用于访问基址附近的存储单元，常用于查表 、数组操作、功能部件寄存器访问等。 应用示例： 6.2.6 多寄存器寻址 多寄存器寻址是指一次可传送几个寄存器值，允许一条指令传送16个 寄存器的任何子集或所有寄存器。 应用示例： 第六章 ARM指令系统 6.2.7 堆栈寻址 堆栈指针的移动方向称之为“堆栈的生长方向” ，ARM9可以支持2种 ，如图所示。 ■ 向上生长：在向堆栈写入数据后，堆栈指针的值变大，也就是向高地址方向生长，称之为递增堆栈； ■ 向下生长：在向堆栈写入数据后，堆栈指针的值变小，也就是向低地址方向生长，称之为递减堆栈。 第六章 ARM指令系统 除了要考虑堆栈指针的增长方向之外，还要考虑堆栈指针指向的存储 单元是否已经保存有堆栈数据，或者说在入栈时是否可以直接向堆栈指针 指向的存储单元写入数据。 ARM9支持2种情况，分别为“满堆栈”和“空堆栈”，如图所示。 ■ 满堆栈：堆栈指针指向最后压入的有效数据项，称为满堆栈。这种堆栈的入栈操作要先调整指针再写入数据。 ■ 空堆栈：堆栈指针指向下一个待压入数据的空位置，称为空堆栈。这种堆栈的入栈操作要先写入数据再调整指针。 第六章 ARM指令系统 综合前面的堆栈生长方向和堆栈的满空特性，可以得到4种堆栈类型 ，分别为： ■ 满递增：堆栈通过增大存储器的地址向上增长，堆栈指针指向内含有有效数据项的最高地址。如指令LDMFA、STMFA等。 ■ 空递增：堆栈通过增大存储器的地址向上增长，堆栈指针指向堆栈上的第一个空位置。如指令LDMEA、 STMEA等。 ■ 满递减：堆栈通过减小存储器的地址向下增长，堆栈指针指向内含有有效数据项的最低地址。如指令LDMFD、STMFD等。 ■ 空递减：堆栈通过减小存储器的地址向下增长，堆栈指针指向堆栈下的第一个空位置。如指令LDMED、 STMED等。 应用示例： 第六章 ARM指令系统 6.2.8 相对寻址 相对寻址是基址寻址的一种变通。由程序计数器PC提供基准地址，指 令中的地址码字段做为偏移量，两者相加后得到的地址即为操作数的有 效地址。 应用示例： 第六章 ARM指令系统 6.3 ARM指令分类 ARM微处理器的指令集可以分为6大类：①跳转指令 ②数据处理指令 ③加载/存储指令④杂项指令⑤伪指令⑥协处理器指令和异常产生指令 6.3.1 ARM跳转指令 跳转指令用于实现程序流程的跳转，在ARM程序中有两种方法可以实现 程序流程的跳转： ■ 使用专门的跳转指令 ■ 直接向程序计数器PC写入跳转地址值。 四种跳转指令 ■ B跳转指令（前后32MB的地址空间）。B指令编码中的跳转地址值是相 对当前PC值的一个偏移量，经编译器计算得到跳转的绝对地址。 指令格式： B{cond} label 指令编码格式： 第六章 ARM指令系统 ■ signed_immed_24：24