1第五章基于ARM的嵌入式程序設計5.1ARM匯編語言的偽操作、宏指令與偽指令5.2ARM匯編語言程序設計5.3

嵌入式C語言程序設計基礎5.4

嵌入式C語言程序設計實例5.5嵌入式C語言程序設計技巧5.6C與匯編語言混合編程25.1ARM匯編語言的偽操作、宏指令與偽指令5.1.1兩種常見的ARM編譯開發環境5.1.2ADS編譯環境下的偽操作和宏指令5.1.3GNU編譯環境下的偽操作和宏指令5.1.4ARM匯編語言的偽指令

35.1.1兩種常見的ARM編譯開發環境ADS/SDTIDE開發環境：它由ARM公司開發，使用了CodeWarrior公司的編譯器；集成了GNU開發工具的IDE開發環境：：它由GNU的匯編器as、交叉編譯器gcc、和鏈接器ld等組成。4GNU計劃：譯為“革奴計劃”，是由理查德·斯托曼在1983年9月27日公開發起的。它的目標是創建一套完全自由的操作系統。理查德·斯托曼最早是在net.unix新聞組上公布該消息，并附帶一份《GNU宣言》解釋為何發起該計劃的文章，其中一個理由就是要“重現當年軟件界合作互助的團結精神”。GNU：“GNU'sNotUnix”的縮寫，發音為“Guh-NOO”（/?gnu?/

）。宗旨：自由軟件計劃5偽操作：ARM匯編語言程序里的特殊指令助記符，主要作用是完成匯編程序各種準備工作，在源程序進行編譯時由匯編程序處理，而不是在計算機運行期間由機器執行。宏指令：是一段獨立的代碼，可插在源程序中，它通過偽操作來定義。通過實際指令替代宏體實現相關的一段代碼。偽指令：ARM匯編語言里的特殊指令助記符，不在處理器運行期間由機器執行。它們在編譯時將被合適的機器指令替代。65.1.2ADS編譯環境下的偽操作和宏指令

ADS編譯環境下的偽操作可分為以下幾類：符號定義（SymbolDefinition）偽操作數據定義（DataDefinition）偽操作匯編控制（AssemblyControl）偽操作信息報告（Reporting）偽操作其他（Miscellaneous）偽操作

7符號定義偽操作偽操作語法格式作用GBLAGBLAVariable聲明一個全局的算術變量，并將其初始化成0。GBLLGBLLVariable聲明一個全局的邏輯變量，并將其初始化成{FALSE}。GBLSGBLSVariable聲明一個全局的字符串變量，并將其初始化成空串“”。LCLALCLAVariable聲明一個局部的算術變量，并將其初始化成0。LCLLLCLLVariable聲明一個局部的邏輯變量，并將其初始化成{FALSE}。LCLSLCLSVariable聲明一個局部的串變量，并將其初始化成空串“”。SETAVariableSETAexpr給一個全局或局部算術變量賦值。SETLVariableSETLexpr給一個全局或局部邏輯變量賦值。SETSVariableSETSexpr給一個全局或局部字符串變量賦值。RLISTnameRLIST｛listofregisters｝為一個通用寄存器列表定義名稱。CNnameCNexpr為一個協處理器的寄存器定義名稱。CPnameCPexpr為一個協處理器定義名稱。DN/SNnameDN/SNexprDN/SN為一個雙精度/單精度的VFP寄存器定義名稱。FNnameFNexpr為一個FPA浮點寄存器定義名稱。8數據定義偽操作

偽操作語法格式作用LTORGLTORG聲明一個數據緩沖池（也稱為文字池）的開始。MAPMAPexpr｛，base-register｝定義一個結構化的內存表（StorageMap）的首地址。FIELD｛label｝FIELDexpr定義一個結構化內存表中的數據域。SPACE｛label｝SPACEexpr分配一塊連續內存單元，并用0初始化。DCB{label}DCBexpr｛，expr｝分配一段字節內存單元，并用expr初始化。DCD/DCDU{label}DCDexpr{，expr}…分配一段字內存單元。DCDO｛label｝DCDOexpr｛，expr｝…分配一段字對齊的字內存單元。DCFD/DCFDU{label}DCFD｛U｝fpliteral｛，fpliteral｝…為雙精度的浮點數分配字對齊的內存單元。DCFS/DCFSU{label}DCFS｛U｝fpliteral｛，fpliteral｝…為單精度的浮點數分配字對齊的內存單元。DCI{label}DCIexpr｛，expr｝…在ARM代碼中分配一段字對齊的內存單元;在Thumb代碼中，分配一段半字對齊的半字內存單元。DCQ/DCQU{label}DCQ｛U｝｛﹣｝literal｛，｛﹣｝literal｝…分配一段以雙字（8個字節）為單位的內存DCW/DCWU{label}DCW｛U｝expr｛，expr｝…DCW用于分配一段半字對齊的半字內存單元。9匯編控制偽操作偽操作語法格式作用IF，ELSE及ENDIFIFlogicalexpression…{ELSE…}ENDIF能夠根據條件把一段源代碼包括在匯編語言程序內或者將其排除在程序之外。WHILE及WENDWHILElogicalexpression…WEND能夠根據條件重復匯編相同的一段源代碼。MACRO、MEND及MEXITMACRO{$label}macroname｛$parameter｛，$parameter｝…｝… ；宏代碼MENDMACRO標識宏定義的開始，MEND標識宏定義的結束。MERIT用于從宏中跳轉出去。用MACRO和MEND定義的一段代碼，稱為宏定義體。通過宏名稱來調用宏。10信息報告偽操作

偽操作語法格式作用ASSERTASSERTlogicalexpression對匯編程序的第二遍掃描中，如果其中ASSERT中條件不成立，ASSERT偽操作將報告該錯誤信息。INFOINFOnumeric-expression，string-expression在匯編處理過程的第一遍掃描或者第二遍掃描時INFO偽操作報告診斷信息。OPTOPTn通過OPT偽操作可以在源程序中設置列表選項。TTLTTLtitle在列表文件的每一頁的開頭插入一個標題。SUBTSUBTsubtitle在列表文件的每一頁的開頭插入一個子標題。11其他偽操作偽操作語法格式作用CODE16CODE16告訴匯編編譯器后面的指令序列為16位的Thumb指令CODE32CODE32告訴匯編編譯器后面的指令序列為32位的ARM指令。EQUnameEQUexpr｛，type｝為數字常量、基于寄存器的值和程序中的標號（基于PC的值）定義一個字符名稱。AREAAREAsectionname｛，attr｝｛，attr｝…定義一個代碼段或者數據段。ENTRYENTRY指定程序的入口點。ENDEND告訴編譯器已經到了源程序結尾。ALIGNALIGN｛expr｛，offset｝｝通過添加補丁字節使當前位置滿足一定的對齊方式。EXPORT/GLOBALEXPORTsymbol｛［WEAK］｝聲明一個符號可以被其他文件引用，相當于聲明了一個全局變量。IMPORTIMPORTsymbol｛[WEAK]｝告訴編譯器當前的符號不是在本源文件中定義的，而是在其他源文件中定義的，在本源文件中可能引用該符號。EXTERNEXTERNsymbol｛〔WEAK〕｝告訴編譯器當前的符號不是在本源文件中定義的，而是在其他源文件中定義的，在本源文件中可能引用該符號。GET/INCLUDEGETfilename

將一個源文件包含到當前源文件中，并將被包含的文件在其當前位置進行匯編處理。INCBININCBINfilename將一個文件包含到當前源文件中，被包含的文件不進行匯編處理。KEEPKEEP｛symbol｝告訴編譯器將局部符號包含在目標文件的符號表中。NOFPNOFP禁止源程序中包含浮點運算指令。REQUIREREQUIRElable指定段之間的相互依賴關系。RNnameRNexpr為一個特定的寄存器定義名稱。ROUT{name}ROUT定義局部變量的有效范圍。125.1.3GNU編譯環境下的偽操作和宏指令

GNU編譯環境下的偽操作可分為以下幾類：常量編譯控制偽操作匯編程序代碼控制偽操作宏及條件編譯控制偽操作其他偽操作13常量編譯控制偽操作

偽操作語法格式作用.byte.byteexpr{，expr}…分配一段字節內存單元，并用expr初始化。.hword/.short.hwordexpr{，expr}…分配一段半字內存單元，并用expr初始化。.ascii.asciiexpr{，expr}…定義字符串expr（非零結束符）。.asciz/.string.ascizexpr{，expr}…定義字符串expr（以/0為結束符）。.float/.single.floatexpr{，expr}…定義一個32bitIEEE浮點數expr。.double.doubleexpr{，expr}…定義64bitIEEE浮點數expr。word/.long/.int.wordexpr{，expr}…分配一段字內存單元，并用expr初始化。.fill.fillrepeat{，size}{，value}分配一段字節內存單元，用size長度value填充repeat次。.zero.zerosize分配一段字節內存單元，并用0填充內存。.space/.skip.spacesize{,value}分配一段內存單元，用value將內存單元初始化。14匯編程序代碼控制偽操作偽操作語法格式作用.section.sectionexpr定義域中包含的段。.text.text{subsection}將操作符開始的代碼編譯到代碼段或代碼段子段。.data.data{subsection}將操作符開始的數據編譯到數據段或數據段子段。.bss.bss{subsection}將變量存放到.bss段或.bss段的子段。.code16/.thumb.code16.thumb表明當前匯編指令的指令集選擇Thumb指令集。.code32/.arm.code32.arm表明當前匯編指令的指令集選擇ARM指令集。.end.end標記匯編文件的結束行，即標號后的代碼不作處理。.include.include“filename”將一個源文件包含到當前源文件中。.align/.balign.align{alignment}{，fill}{，max}通過添加填充字節使當前位置滿足一定的對齊方式。15宏及條件編譯控制偽操作

偽操作語法格式作用.macro、.exitm及.endm.macroacroname｛parameter｛，

parameter｝…｝….endm.macro偽操作標識宏定義的開始，.endm標識宏定義的結束。用.macro及.endm定義一段代碼，稱為宏定義體。.exitm偽操作用于提前退出宏。.ifdef，.else及.endif.ifdefcondition….else….endif當滿足某條件時對一組語句進行編譯，而當條件不滿足時則編譯另一組語句。其中else可以缺省。16其他偽操作偽操作語法格式作用.eject.eject在匯編符號列表文件中插入一分頁符。.list.list產生匯編列表（從.list到.nolist）。.nolist.nolist表示匯編列表結束處。.title.title“heading”使用“heading”作為標題。.sbttl.sbttl“heading”使用“heading”作為子標題。.ltorg.ltorg在當前段的當前地址（字對齊）產生一個文字池。.req.reqname，expr為一個特定的寄存器定義名稱。.err.err使編譯時產生錯誤報告。.print.printstring打印信息到標準輸出。.fail.failexpr編譯匯編文件時產生警告。175.1.4ARM匯編語言的偽指令

偽指令語法格式作用ADRADR｛cond｝

register，expr將基于PC或基于寄存器的地址值讀取到寄存器中。小范圍的地址讀取。ADRLADRL｛cond｝register，expr將基于PC或基于寄存器的地址值讀取到寄存器中。中等范圍的地址讀取。LDRLDR｛cond｝register，=［expr|label-expr］將一個32位的立即數或者一個地址值讀取到寄存器中。大范圍的地址讀取。NOPNOP在匯編時將被替換成ARM中的空操作。185.2ARM匯編語言程序設計5.2.1ARM匯編中的文件格式5.2.2ARM匯編語言語句格式5.2.3ARM匯編語言編程的重點5.2.4ARM匯編程序實例195.2.1ARM匯編中的文件格式

ARM源程序文件（可簡稱為源文件）可以由任意一種文本編輯器來編寫程序代碼，它一般為文本格式。在ARM程序設計中，常用的源文件可簡單分為以下幾種:源程序文件文件名說

明匯編程序文件*.S用ARM匯編語言編寫的ARM程序或Thumb程序。C程序文件*.C用C語言編寫的程序代碼。頭文件*.H為了簡化源程序，把程序中常用到的常量命名、宏定義、數據結構定義等等單獨放在一個文件中，一般稱為頭文件。205.2.2ARM匯編語言語句格式

ARM匯編語言語句格式如下所示：｛symbol｝｛instruction|directive|pseudo-instruction｝｛；comment｝

其中：instruction為指令。directive為偽操作。pseudo-instruction為偽指令。symbol為符號。comment為語句的注釋。

21ARM匯編語言中的符號符號：可以代表地址、變量和數字常量。符號的命名規則：符號由大小寫字母、數字以及下劃線組成局部標號以數字開頭，其他符號都不能以數字開頭符號是區分大小寫的符號在其作用范圍內必須唯一程序中的符號不能與系統內部變量或者系統預定義的符號同名程序中的符號通常不要與指令助記符或者偽操作同名22變量： 3種變量：數字變量、邏輯變量、串變量數字常量：

3種表示方式：

十進制數，如：43、6、112等

十六進制數，如：0x3425、0xEF、0x1等

n進制數，用n_XXX表示

n為2～9，XXX為具體數 如：2_01001101、8_432623

標號：

表示程序中的指令或地址的符號，3種：基于PC的標號基于寄存器的標號絕對地址局部標號：主要用于局部范圍代碼。由一個0～99數字和符號組成定義的格式：N{routname}

其中：N為0～99數字，routname為符號引用的格式：％{F|B}{A|T}N{routname}

其中：％表示引用操作、F指示編譯器只先向前搜索、B指示編譯器只向后搜索、A指示編譯器搜索宏的所有嵌套層次、T指示編譯器搜索宏的當前層次24ARM匯編語言中的表達式優先級：括號內的表達式優先級最高各種操作符有一定的優先級相鄰的單目操作符的執行順序為由右到左，單目操作符優先級高于其他操作符優先級相同的雙目操作符執行順序為由左到右25字符串表達式相關操作符LEN：返回字符串的長度

:LEN:A A為字符串變量 例： GBLSSTR STRSETS“AAA” :LEN:STR ;LEN=3CHR：將0～255之間的整數作為含一個ASCII字符的串

:CHR: A A為某一字符的ASCII值26字符串表達式相關操作符STR：將一個數字量或者邏輯表達式轉換成串。對于32為的數字量，STR將其轉換成8個十六進制數組成的串；對于邏輯表達式，STR將其轉換成字符串T或F。

:STR: A A為數字量或邏輯表達式 例：

GLBA A1 SETA A115 :STR: A1 ;將A1轉換為”0000000F”27字符串表達式相關操作符LEFT：返回一個字符串最左端一定長度的子串。

A :LEFT: B A為源字符串；B為數字量，表示返回字符個數 例：

GBLS STR1 GBLS STR2 SETS STR1 “AAAABBBB” SETS STR2 STR1 :LEFT: 3

結果：STR2為”AAA”28字符串表達式相關操作符RIGHT：返回一個字符串最右端一定長度的子串

A :RIGHT: B A為源字符串；B為數字量，表示返回的字符個數 例：

GBLS STR1 GBLS STR2 SETS STR1 “AAABBB” SETS STR2 STR1 :RIGHT: 3

結果：STR2為”BBB”29字符串表達式相關操作符CC：連接2個字符串

A :CC: B A為第一個源字符串；B為第二個源字符串 例：

GBLS STR1 GBLS STR2 STR1 SETS “AAACCC” STR2 SETS “BBB” :CC: (STR1 :LEFT: 3)

結果：STR2為”BBBAAA”30數字表達式相關操作符NOT：按位取反

:NOT: A

A為32位的數字量＋、－、×、/及MOD：算術操作符

A+B A、B的和

A-B A、B的差

A×B A、B的積

A/B A除以B的商

A:MOD:B A除以B的余數31數字表達式相關操作符ROL、ROR、SHL、SHR：循環移位操作

A:ROL:B 將整數A循環左移B位

A:ROR:B 將整數A循環右移B位

A:SHL:B 將整數A左移B位，空位補0 A:SHR:B 將整數A右移B位，空位補0AND、OR、EOR：按位邏輯操作符

A:AND:B 將數字表達式A和B按位作邏輯“與”操作

A:OR:B 將數字表達式A和B按位作邏輯“或”操作

A:EOR:B 將數字表達式A和B按位作邏輯“異或”操作32邏輯表達式關系操作符：

A=B A等于B A>B A大于B A>=B A大于或等于B A<B A小于B A/=BA<>B A不等于B邏輯操作符：

:LNOT:A A的值取反

A:LAND:B A和B的邏輯“與”

A:LOR:B A和B的邏輯“或”

A:LEOR:B A和B的邏輯“異或”33ARM匯編語言程序格式ARM匯編語言是以段（section）為單位來組織源文件的。段是相對獨立的、具有特定名稱的、不可分割的指令或者數據序列。段又可以分為代碼段和數據段，代碼段存放執行代碼，數據段存放代碼運行時需要用到的數據。一個ARM源程序至少需要一個代碼段，大的程序可以包含多個代碼段和數據段。

34舉例說明ARM匯編語言源程序的基本結構

AREAEXAMPLE，CODE，READONLYENTRYstartMOVR0，#10MOVR1，#3ADDR0，R0，R1END本程序的程序體部分實現了一個簡單的加法運算。

355.2.3ARM匯編語言編程的重點ARM數據處理操作設置條件碼匯編語言子程序調用及返回跳轉表思想ARM與Thumb之間的狀態轉換及函數的互相調用36ARM數據處理操作ARM中數據的處理有以下三種形式：簡單的寄存器操作立即數操作寄存器移位操作其中32位立即數在32位指令中的編碼以及ARM特有的寄存器移位操作是數據處理方面的難點。37設置條件碼ARM的任何數據處理指令都能通過增加“S”操作碼來設置條件碼（N，Z，C和V）。

條件執行

ARM指令集不同尋常的特征是每條指令（除了某些v5T指令）都可以是條件執行的。

條件轉移

在程序中可以通過條件碼的使用讓微處理器決定是否進行轉移，還可用來控制循環的退出。

38匯編語言子程序調用及返回

子程序的調用在ARM匯編語言中，子程序調用是通過BL指令來完成的。BL指令的語法格式如下：BLsubname其中，subname是被調用的子程序的名稱。子程序的返回在返回調用子程序時，轉移鏈接指令保存到LR寄存器（R14）中的值需要拷貝回程序寄存器PC（R15）。

39跳轉表思想在程序設計中，有時為使程序完成一定的功能，需要調用一系列子程序中的一個，而決定究竟調用哪一個由程序的計算值確定。跳轉表是解決該問題的有效方案。跳轉表是利用程序計數器PC在通用寄存器文件中的可見性來實現的，如下例所示：

40ARM與Thumb間的狀態轉換

狀態切換的實現

ARM/Thumb之間的狀態切換是通過一條專用的轉移交換指令BX來實現的。BX利用Rn寄存器中目的地址值的最后一位來判斷跳轉后的狀態。當最后一位為0時，表示轉移到ARM狀態；當最后一位為1時，表示轉移到Thumb狀態，如下圖所示。

41ARM與Thumb間的函數的相互調用ARM/Thumb之間的函數調用

在同一狀態下的子程序調用，通常只需要一條指令實現調用：

BLfunction實現返回也只需要從LR恢復PC即可：

MOVPC，LR在不同狀態下的子程序調用中，就需要進行狀態之間的切換，需要考慮到以下幾點：需要由BX來切換狀態，因為BL不能完成狀態切換。需要在BX之前先保存好LR，BX不能自動保存返回地址到LR。需要用“BXLR”來返回，不能使用“MOVPC，LR”，返回時要仔細考慮保存在LR中最低位的內容是否正確。425.2.4ARM匯編程序實例

簡單的ARM指令程序數據塊復制

利用跳轉表實現程序跳轉

435.3嵌入式C語言程序設計基礎5.3.1C語言“預處理偽指令”在嵌入式程序 設計中的應用5.3.2嵌入式程序設計中的函數及函數庫5.3.3嵌入式程序設計中常用的C語言語句5.3.4嵌入式程序設計中C語言的變量、數 組、結構、聯合

445.3.1C語言“預處理偽指令”在嵌入式程序設計中的應用

“預處理命令”可以改進程序設計的環境，提高編程效率，一般以#號打頭，可分為以下三種：文件包含宏定義條件編譯45文件包含文件包含偽指令可將頭文件包含到程序中，頭文件中定義的內容包括符號常量、復合變量原型、用戶定義的變量類型原型和函數的原型說明等。編譯器編譯預處理時用文件包含的正文內容替換到實際程序中。文件包含偽指令的格式#include<頭文件名.h>；標準頭文件#include“頭文件名.h”

；自定義頭文件#include宏標識符46宏定義宏定義偽指令分為：簡單宏、參數宏、條件宏、預定義宏及宏釋放。

簡單宏：#define宏標識符宏體參數宏：#define宏標識符（形式參數表）

宏體條件宏定義：

#ifdef 宏標識符 #ifndef宏標識符

#undef 宏標識符 #define 宏標識符宏體

#define 宏標識符宏體 #else #else #undef 宏標識符

#define 宏標識符宏體 #define 宏標識符宏體

#endif #endif47條件編譯條件編譯偽指令是寫給編譯器的，指示編譯器在滿足某一條件時僅編譯源文件中與之相應的部分。其格式如右框中所示：

#if（條件表達式1）…#elif（條件表達式2）…#elif（條件表達式n）…#else…#endif485.3.2嵌入式程序設計中的函數及函數庫

函數是C語言程序設計的核心。一個較大的C語言程序一般是由一個主函數和若干個子函數組成，每個函數完成一個特定的功能。函數之間也可以相互調用。函數的格式:

定義性說明格式：[存儲類說明符]類型說明符［修飾符］標識符（參數表）{函數體}

原型說明格式：extern類型說明符[修飾符]標識符（參數表）｛函數體｝

49嵌入式程序設計中的函數及函數庫函數庫是為了減少編程工作量，將一些常用的功能的函數放在函數庫中供公共使用.它包括C的標準庫函數，也包括一些用戶自己編寫非標準庫。例如，

44blib.h

是根據基于S3C44B0X處理器的開發板及其功能模塊編寫的一個C語言函數庫。它不屬于C語言的標準庫。505.3.3嵌入式程序設計中常用的C語言語句

C語言語句格式為：

[標號：]語句[；]

C語言語句很多，常用到的有以下幾種：條件語句

swith語句循環語句

515.3.4嵌入式程序設計中C語言的變量、數組、結構、聯合

變量

[存儲類型]類型說明符[修飾符]標識符[＝初值][，標識符[＝初值]]…；數組一維數組：類型說明符標識符[常量表達式][＝{初值，初值，…}]；char標識符[]=“字符串”；二維數組：類型說明符標識符[m][n][＝{{初值表},{初值表}…}]；指針數組和數組指針類型說明符*標識符[常量表達式][={地址，地址，…}]；類型說明符（*標識符）[][=數組標識符]；

52嵌入式程序設計中C語言的變量、數組、結構、聯合結構說明

[存儲類說明符]struct[結構原型名]{類型說明標識符[，標識符…]；類型說明標識符[，標識符…]；

…}標識符[={初值表}[，標識符[={初值表}]…]；

53嵌入式程序設計中C語言的變量、數組、結構、聯合聯合說明

[存儲類說明符]union［聯合原型名］｛類型說明符標識符[，標識符…]；類型說明符標識符[，標識符…]；

…

｝標識符

=｛初值表｝[，標識符[＝{初值表}]…]；

545.4嵌入式C語言程序設計實例*5.4.1S3VCE40開發板測試程序實例5.4.2嵌入式C語言程序編寫的簡單構架*5.4.3Flash測試代碼介紹555.4.2嵌入式C語言程序編寫的簡單構架#include預編譯指令

一個C語言代碼，一般要用#include編譯指令將所需要的頭文件加到該程序中，這是很有必要的，尤其是對編寫較大的程序代碼時。隨后是定義一些外部變量，并對程序中的函數進行聲明。主函數main（）的編寫；在每一個C語言代碼中，一定要有一個main（）函數，在該函數中完成該程序文件所要完成的各個功能，一般是通過調用各個子函數來完成。當然，它也可以調用其他文件中的函數。完成相應功能的各個功能函數的編寫。各個函數之間可以相互調用。

565.5嵌入式C語言程序設計技巧5.5.1變量定義5.5.2參數傳遞5.5.3循環條件575.5.1變量定義

在變量聲明的時候，最好把所有相同類型的變量放在一起定義，這樣可以優化存儲器布局。由下例可以看出：對于局部變量類型的定義，使用short或char來定義變量并不是總能節省存儲空間。有時使用32位int或unsingedint局部變量更有效率一些，如下圖所示：變量定義中，為了精簡程序，程序員總是竭力避免使用冗余變量。但有時使用冗余變量可以減少存儲器訪問的次數這可以提高系統性能。

585.5.2參數傳遞

為了使單獨編譯的C語言程序和匯編程序能夠互相調用，定義了統一的函數過程調用標準ATPCS。ATPCS定義了寄存器組中的{R0~R3}作為參數傳遞和結果返回寄存器，如果參數數目超過四個，則使用堆棧進行傳遞。內部寄存器的訪問速度是遠遠大于存儲器的，所以要盡量使參數傳遞在寄存器里面進行，即應盡量把函數的參數控制在四個以下。595.5.3循環條件

計數循環是程序中十分常用的流程控制結構，一般有以下兩種形式：for（loop=1；loop<=limit；loop++）

for（loop=limit；loop!=0；loop--）這兩種循環形式在邏輯上并沒有效率差異，但是映射到具體的體系結構中時，就產生了很大的不同，如下圖所示。

605.6C與匯編語言混合編程5.6.1ATPCS介紹

寄存器的使用 數據棧的使用 參數的傳遞5.6.2內嵌匯編5.6.3C和ARM匯編程序間相互調用615.6.1ATPCS介紹

ATPCS（ARM-ThumbProduceCallStandard）是ARM程序和Thumb程序中子程序調用的基本規則，目的是為了使單獨編譯的C語言程序和匯編程序之間能夠相互調用。這些基本規則包括子程序調用過程中寄存器的使用規則、數據棧的使用規則和參數的傳遞規則。

62寄存器的使用規則子程序間通過寄存器R0~R3來傳遞參數，這時，寄存器R0~R3可記作A1~A4。被調用的子程序在返回前無需恢復寄存器R0~R3的內容在子程序中，使用寄存器R4~R11來保存局部變量，這時，寄存器R4~R11可記作V1~V8。如果在子程序中使用到了寄存器V1~V8中的某些寄存器，則子程序進入時必須保存這些寄存器的值，在返回前必須恢復這些寄存器的值；在Thumb中，只使用R4~R7。寄存器R12用作程序間的scratch寄存器（用于保存SP，在函數返回時使用該寄存器出棧），記作IP。63寄存器的使用規則寄存器R13用作數據棧指針，記作SP。在子程序中R13不能用作其他用途。寄存器SP在進入子程序時的值和退出子程序的值必須相等寄存器R14稱為鏈接寄存器，記作LR。它用于保存程序的返回地址。如果在子程序中保存了返回地址，則寄存器R14可用作其他用途寄存器R15是程序計數器，記作PC。它不能用作其他用途。64寄存器別名特殊名使用規則R0a1

參數/結果／scratch寄存器1R1a2

參數/結果／scratch寄存器2R2a3

參數/結果／scratch寄存器3R3a4

參數/結果／scratch寄存器4R4v1

ARM狀態局部變量寄存器1R5v2

ARM狀態局部變量寄存器2R6v3

ARM狀態局部變量寄存器3R7v4wrARM狀態局部變量寄存器4Thumb狀態工作寄存器R8v5

ARM狀態局部變量寄存器5R9v6sbARM狀態局部變量寄存器6，在支持RWPI的ATPCS中為靜態基址寄存器R10v7slARM狀態局部變量寄存器7，在支持數據棧檢查的ATPCS中為數據棧限制指針R11v8fpARM狀態局部變量寄存器8/幀指針R12

ip子程序內部調用的scratch寄存器R13

sp數據棧指針R14

lr連接寄存器R15

pc程序計數器65數據棧的使用規則根據堆棧指針指向位置的不同和增長方向的不同可以分為以下4種數據棧：

FD（FullDescending）

滿遞減

ED（EmptyDescending）空遞減

FA（FullAscending）

滿遞增

EA（EmptyAscending）

空遞增ATPCS規定數據棧為FD（滿遞減）類型，并且對數據棧的操作是8字節對齊的。

66參數的傳遞規則參數個數固定的子程序參數傳遞規則：第一個整數參數，通過寄存器R0～R3來傳遞。其他參數通過數據棧傳遞。

參數個數可變的子程序參數傳遞規則：當參數不超過4個時，可以使用寄存器R0~R3來傳遞參數；當參數超過4個時，還可以使用數據棧來傳遞參數子程序結果返回規則

結果為一個32位的整數時，可以通過寄存器R0返回；結果為一個64位整數時，可以通過寄存器R0和R1返回，依次類推。675.6.2內嵌匯編

在C程序中嵌入匯編程序可以實現一些高級語言沒有的功能，并可以提高執行效率。armcc和armcpp內嵌匯編器支持完整的ARM指令集；tcc和tcpp用于Thumb指集。內嵌的匯編指令包括大部分的ARM指令和Thumb指令，但是不能直接引用C的變量定義，數據交換必須通過ATPCS進行。嵌入式匯編在形式上表現為獨立定義的函數體。68內嵌匯編指令的語法格式

__asm（“指令[；指令]”）；

ARMC匯編器使用關鍵字“__asm”。如果有多條匯編指令需要嵌入，可以用“｛｝”將它們歸為一條語句。如：__asm｛指令［；指令］…[指令]｝需要特別注意的是__asm是兩個下劃線。

69內嵌的匯編指令的特點

操作數可以是寄存器、常量或C表達式。它們可以是char、short或者int類型，而且是作為無符號數進行操作。內嵌的匯編指令中使用物理寄存器有一些限制。常量前的符號“#”可以省略只有指令B可以使用C程序中的標號，指令BL不能使用C程序中的標號。

不支持匯編語言中用于內存分配的偽操作。指令中如果包含常量操作數。則該指令可能會被匯編器展開成幾條指令

70內嵌匯編器與armasm匯編器的區別

內嵌匯編器不支持通過“·”指示符或PC獲取當前指令地址；

不支持LDRRn，=expression偽指令，而使用MOVRn，

expression指令向寄存器賦值；

不支持標號表達式；不支持ADR和ADRL偽指令；不支持BX和BLX指令；不可以向PC賦值；使用0x前綴替代“＆”表示十六進制數。

71內嵌匯編注意事項

必須小心使用物理寄存器，如R0~R3，LR和PC。

__arm __arm{ {MOVR0,x MOVvar,xADDy,R0,x/y ADDy,var,x/y} }72不要使用寄存器尋址變量。

intbac_f(intx) { __arm { ADDR0,R0,#1 } returnx } intbac_f(intx) { __arm { ADDx,x,#1 } returnx }intf(intx){ __asm { STMFDSP!,{R0} ADDR0,x,#1 EORx,R0,x LDMFDSP!,{R0} } returnx;}73編譯器自動保存和恢復用到的