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arm汇编编程(示例) arm汇编编程(示例) PAGE arm汇编编程(示例) 一、arm的认知及基本概念 (一).arm的基本概念 1. 什么是arm arm是一家英国电子公司的名字，全名是Advanced RISC Machine 这家企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC（精简指令集）处理器，ARM公司只设计芯片而不生产，它将 技术授权给世界上许多公司和厂商。目前采用arm技术知识产权内核的微处理器，即通常所说的arm微处理器 所以arm也是对一类微处理器的通称。 arm指令集体系版本号（软件）为V1 ~ V7 目前V1 ~ V3已很少见。从V4版不再与以前的版本兼容。 arm的CPU系列（硬件）主要有 ARM7 ~ ARM11 2. 典型的嵌入式处理器 arm 占市场% ARM mips 占市场% MIPS microSPARC 占市场% SUN PowerPc 占市场% IBM 其它 占市场% 3. arm的应用范围： 工业控制：如机床、自动控制等 无线通信：如手机 网络应用：如 电子产品：如音视频播放噐、机顶盒、游戏机、数码相机、打印机 其它各领域：如军事、医疗、机器人、智能家居等 4.计算机体系结构 见图：冯.诺依曼计算机体系图 冯.诺依曼体系结构 处理器使用同一个存储器，经由同一个总线传输 完成一条指令需要3个步骤：即取指令-指令译码-执行指令 指令和数据共享同一总线的结构 哈佛体系结构 将程序指令存储和数据存储分开 中央处理器首先到程序指令存储器中读取程序指令。解码后到数据地址，再到相应的数据存储器读取数据，然后执行指令 程序指令存储与数据存储分开，可以使指令和数据有不同的数据宽度。 5.复杂指令集与精简指令集 CISC 复杂指令集：采用冯.诺依曼体系结构。数据线和指令线分时复用（只能通过一辆车）。 存储器操作指令多 汇编程序相对简单 指令结束后响应中断 CPU电路丰富 面积大功耗大 RISC 精简指令集：采用哈佛体系结构。数据线和指令线分离（同时能通过多辆车）。 对存储器操作有限 汇编程序占空间大 在适当地方响应中断 CPU电路较少 体积小功耗低 ARM采用RISC精简指令集 Thumb是ARM体系结构中一种16位的指令集。 从ARMv4T之后，的ARM处理器有一种16-bit指令模式，叫做Thumb，较短的指令码提供整体更佳的编码密度，更有效地使用有限的内存带宽。所有 ARM9 和后来的家族，包括 XScale 都纳入了 Thumb 技术。 即ARM有两种指令集：RISC、Thumb 6. arm的思想 1) arm体系的总思想： 在不牺牲性能的同时，尽量简化处理器。同时从体系结构上灵活支持处理器扩展。采用RISC结构。RISC处理器简化了处理器结构，减少复杂功能指令的同时，提高了处理器速度。 ARM及MIPS都是典型的RISC处理器 2) arm的流水线结构 arm处理器使用流水线来增加处理器指令流的速度，这样可以使几个操作同时进行。并使处理和存储器系统连续操作。 arm处理器分为三级：取指-译码-执行 取指：指令从存储器中取出 译码：对指令使用的寄存器进行译码 执行：从寄存器组中读取寄存器，执行移位和ALU操作，寄存器被写回到寄存器组中 3) ARM处理器支持的类型 字节 8位 半字 16位 字 32位 **所有数据操作都以字为单位 **ARM指令的长度刚好是一个字，Thumb指令长度刚好是半个字 4) ARM处理器状态 ARM处理器内核使用ARM结构，该结构包含32位的ARM指令集和16位Thumb指令集，因此ARM有两种操作状态 ARM状态：32位 Thumb状态：16位 5) 处理器模式 ARM处理器共有7种运行模式： 用户： 正常程序工作模式，不能直接切换到其它模式 系统： 用于支持操作系统的特权任务，可以直接切换到其它模式 快中断：支持高速数据传输及通道处理，FIQ异常响应时进入此模式 中断： 用于通用中断处理，IRQ异常响应时进入此模式 管理