第三章_ARM指令系统.ppt

嵌入式技术基础 北京航空航天大学出版社 第3章 ARM指令系统 学习目标 理解并掌握ARM汇编语言寻址方式； 掌握ARM部分指令的定义和使用； 掌握部分汇编伪指令的定义和使用； 了解汇编程序设计方法； 掌握汇编程序调试方法； 掌握GPIO端口的使用方法。 第3章 ARM指令系统 本章内容 3.1 ARM指令系统简介 ARM9 处理器支持两种指令集，即 32 位的 ARM 指令集和 16 位 Thumb 指令集。 ARM微处理器的指令集是加载/存储型的，即指令集仅能处理寄存 器中的数据，而且处理结果都要放回寄存器中；而对系统存储器的访 问则需要专门的加载/存储指令来完成。 ARM指令集是特殊的指令集，32位编码包含的信息量很大，每一 条语句完成的功能很强，在多寄存器操作指令中一次最多可以完成16 个寄存器的数据传送。 3.1 ARM指令系统简介 ARM指令集按指令功能通常分为6大类： ◆ 跳转指令 ◆ 数据处理指令 ◆ 程序状态寄存器（PSR）处理指令 ◆ 加载/存储指令 ◆ 协处理指令 ◆ 异常产生指令 3.1 ARM指令系统简介 ARM指令集格式如下图所示： 3.1 ARM指令系统简介 当处理器工作在ARM状态时，几乎所有的指令均根据CPSR中条件 码的状态和指令的条件域有条件的执行。 当指令的执行条件满足时，指令被执行，否则指令被忽略。 每一条ARM指令包含4位的条件码，位于指令的最高4位[31:28]。 每种条件码可用两个字符表示，这两个字符可以添加在指令助记 符的后面，和指令同时使用。 如：跳转指令B可以加上后缀EQ变为BEQ，表示“相等则跳转”， 即当CPSR中的Z标志置位时发生跳转。 3.1 ARM指令系统简介 16种条件标志码中，只有15种可以使用，第16种（1111）为系 统保留，暂时不能使用。 3.2 ARM指令寻址方式 所谓寻址方式就是处理器根据指令中给出的地址码字段来寻找真 实操作数地址的方式。 目前，ARM指令系统支持如下几种常见的寻址方式。 （1）立即数寻址 立即数寻址也称为立即寻址。指令中的操作码字段后面的地址码就 是操作数本身，如： MOV R1，#0x01 SUBS R0，R0，#2 其中，操作数2、0x01就是立即数，立即数在指令中要以“#”为前 缀，后面跟实际数值。 3.2 ARM指令寻址方式 （2）寄存器寻址 寄存器寻址方式是把寄存器中的数值作为操作数，指令执行时直接 取出寄存器值进行操作，如： MOV R1，R2 ADD R0，R1，R2 （3）寄存器移位寻址 寄存器移位寻址的操作数是由寄存器的值做相应移位而得到。 移位的方式在指令中以助记符的形式给出，而移位的位数可用立 即数或寄存器寻址方式表示。 MOV R1，R2 LSL #3 LSL：逻辑左移，寄存器中字的低位空出位补0. 3.2 ARM指令寻址方式 （4）寄存器间接寻址 寄存器间接寻址是指操作数保存在存储器指定地址的存储单元中， 地址又是通过寄存器给出的，即寄存器为操作数的地址指针，如： LDR R1，[R2] （5）基址加偏移寻址（变址寻址） 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。 前变址模式： LDR R1，[R2，#4] 自动变址模式： LDR R0，[R1，#4]! 后变址模式： LDR R0，[R1]，#4