嵌入式系統(tǒng)原理2023/11/291寄存器移位尋址LSR：邏輯右移，空出的最高有效位用0填充。LSL：邏輯左移，空出的最低有效位用0填充。ASL：算術(shù)左移，由于左移空出的有效位用0填充.ASR：算術(shù)右移，算術(shù)移位的對(duì)象是帶符號(hào)數(shù)，移位過程中必須保持操作數(shù)的符號(hào)不變。如果源操作數(shù)是正數(shù)，空出的最高有效位用0填充，如果是負(fù)數(shù)用1填充。ROR：循環(huán)右移，移出的字的最低有效位依次填入空出的最高有效位。RRX：帶擴(kuò)展的循環(huán)右移。將寄存器的內(nèi)容循環(huán)右移1位，空位用原來C標(biāo)志位填充。寄存器移位尋址

ADDR3,R2,R1,LSL#2;R3←R2+4*R1ADDR3,R2,R1,LSLR4;R3←R2+R1*2**R4注意：該尋址方式只能用于當(dāng)指令中最后一個(gè)操作數(shù)位寄存器尋址時(shí)使用，如下面的指令則是錯(cuò)誤的：Addr3,r2,lsl#2,r12023/11/292ARM匯編指令格式ARM指令的典型編碼格式：{cond}：指令執(zhí)行的條件編碼，如EQ、NE等。<opcode>：指令操作符編碼，如LDR、STR等。{S}：決定指令的執(zhí)行是否影響CPRS的值。<Rn>：包含第一個(gè)源操作數(shù)的寄存器編碼。<Rd>：目標(biāo)寄存器編碼。<shifter_operand>：第二個(gè)源操作數(shù)。

ARM指令語法格式中，<>中的內(nèi)容是必需的，而{}中的內(nèi)容是可選的。2023/11/293ARM指令的條件碼域

大多ARM指令都可以條件執(zhí)行，也就是根據(jù)CPSR中條件碼的狀態(tài)決定是否執(zhí)行該指令。只有在CPSR中的條件碼標(biāo)志滿足指定的條件時(shí)，帶條件碼的指令才可以執(zhí)行，否則指令被忽略（相當(dāng)于一條空操作NOP指令）。每一條ARM指令編碼中包含4位的條件碼，位于指令編碼的最高4位[31:28]。條件碼共有16種，每種條件碼可用兩個(gè)字符（條件碼的助記符）表示，這兩個(gè)字符可以添加在指令助記符的后面和指令同時(shí)使用。在16種條件標(biāo)志碼中，只有15種可以使用，第16種（1111）為系統(tǒng)保留，暫時(shí)不能使用。

2023/11/294ARM指令的條件碼域ARM指令的條件域2023/11/2953.3ARM指令集ARM指令集的種類跳轉(zhuǎn)指令數(shù)據(jù)處理指令乘法指令與乘加指令(不講)程序狀態(tài)寄存器訪問指令加載/存儲(chǔ)指令批量數(shù)據(jù)加載/存儲(chǔ)指令數(shù)據(jù)交換指令移位指令協(xié)處理器指令（不講）異常產(chǎn)生指令2023/11/2963.3ARM指令集－跳轉(zhuǎn)指令

跳轉(zhuǎn)指令用于實(shí)現(xiàn)程序流程的跳轉(zhuǎn)，在ARM程序中有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)程序流程的跳轉(zhuǎn)：使用專門的跳轉(zhuǎn)指令；直接向程序計(jì)數(shù)器PC寫入跳轉(zhuǎn)地址值；

四種跳轉(zhuǎn)指令B跳轉(zhuǎn)指令（前后32MB的地址空間）。Ｂ指令編碼中的跳轉(zhuǎn)地址值是相對(duì)當(dāng)前PC值的一個(gè)偏移量，經(jīng)匯編器計(jì)算得到跳轉(zhuǎn)的絕對(duì)地址。BL帶返回的跳轉(zhuǎn)指令。BL指令在執(zhí)行跳轉(zhuǎn)的同時(shí)將轉(zhuǎn)移指令的下一條指令的地址復(fù)制到當(dāng)前處理器模式下的鏈接寄存器LR中，這一般用于子程序的調(diào)用和返回。BLX帶返回和狀態(tài)切換的跳轉(zhuǎn)指令BX帶狀態(tài)切換的跳轉(zhuǎn)指令例：1.CMPR1，＃0BEQLabel2.BX

R7

;跳轉(zhuǎn)到R7的值指定的地址，并根據(jù)R7的最低位切換處理器狀態(tài)2023/11/2973.3ARM指令集－數(shù)據(jù)處理指令數(shù)據(jù)處理指令分類數(shù)據(jù)傳送指令比較指令算術(shù)邏輯運(yùn)算指令數(shù)據(jù)傳送指令MOV數(shù)據(jù)傳送指令MVN數(shù)據(jù)取反傳送指令例：MOVR1，R0；將寄存器R0的值傳送到寄存器R1MOVR1，R0，LSL＃3；將寄存器R0的值左移3位后傳送；到R1。MVNR0，＃0；將立即數(shù)0取反傳送到寄存器

R0中，完成后

；R0=－1。MOVSR2，#0x10;R2=#0x10,并影響標(biāo)志位。MVNSR2，#0xFF;R2＝0Xffff00，并影響標(biāo)志位。第三周到此2023/11/2983.3ARM指令集－數(shù)據(jù)處理指令比較指令CMP比較指令CMN反值比較指令TST位測(cè)試指令TEQ相等測(cè)試指令例：CMPR1，＃100；將寄存器R1的值與立即數(shù)100相減，并根；據(jù)結(jié)果設(shè)置CPSR的標(biāo)志位。CMNR1，R0；將寄存器R1的值與寄存器R0的值相加，并根；據(jù)結(jié)果設(shè)置CPSR的標(biāo)志位。TSTR1，＃0xffe；將寄存器R1的值與立即數(shù)0xffe按位與，；并根據(jù)結(jié)果設(shè)置CPSR的標(biāo)志位。TEQR1，R2；將寄存器R1的值與寄存器R2的值按位異或，并；根據(jù)結(jié)果設(shè)置CPSR的標(biāo)志位，比較R1與R2是否；相等

2023/11/2993.3ARM指令集－數(shù)據(jù)處理指令

算術(shù)運(yùn)算指令

ADD加法指令A(yù)DC帶進(jìn)位加法指令，加上CPSR中的C條件標(biāo)志位的值SUB減法指令SBC帶借位減法指令RSB逆向減法指令RSC帶借位的逆向減法指令例：ADDR0，R1，#256；R0=R1+256SUBR0，R1，R2；R0=R1-R2RSBR0，R2，R3，LSL#1；R0=(R3<<1)-R2SUBSR0,R0,R2SBCR1,R1,R3

;用SBC實(shí)現(xiàn)64位減法，(R1,R0)=(R1,R0)-;(R3,R2)2023/11/29103.3ARM指令集－數(shù)據(jù)處理指令邏輯運(yùn)算指令A(yù)ND按位與指令ORR按位或指令EOR按位異或指令BIC位清除指令例：ANDR0，R0，＃3;該指令保持R0的0、1位，其余位清零ORRR0，R0，＃3；該指令設(shè)置R0的0、1位，其余位保持不變。EORR0，R0，＃3；該指令反轉(zhuǎn)R0的0、1位，其余位保持不變BICR0，R0，#0x1F；該指令清除R0中低5位，其余的位保持不變。

2023/11/29113.3ARM指令集－程序狀態(tài)寄存器訪問指令

程序狀態(tài)寄存器訪問指令包括以下2條：MRS程序狀態(tài)寄存器到通用寄存器的數(shù)據(jù)傳送指令MSR通用寄存器到程序狀態(tài)寄存器的數(shù)據(jù)傳送指令例：MRSR0，CPSR；傳送CPSR的內(nèi)容到R0MRSR0，SPSR；傳送SPSR的內(nèi)容到R0MSRCPSR，R0；傳送R0的內(nèi)容到CPSRMSRSPSR，R0；傳送R0的內(nèi)容到SPSRMSRCPSR_c，R0；傳送R0的內(nèi)容到SPSR，但僅僅；修改CPSR中的控制位域

PSR的控制域：位[31：24]為條件標(biāo)志位域，用f表示；位[23：16]為狀態(tài)位域，用s表示；位[15：8]為擴(kuò)展位域，用x表示；位[7：0]為控制位域，用c表示；

2023/11/29123.3ARM指令集－加載/存儲(chǔ)指令A(yù)RM微處理器支持加載/存儲(chǔ)指令用于在寄存器和存儲(chǔ)器之間傳送數(shù)據(jù)LDR字?jǐn)?shù)據(jù)加載指令LDRB字節(jié)數(shù)據(jù)加載指令LDRH半字?jǐn)?shù)據(jù)加載指令STR字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)指令STRB字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指令STRH半字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)指令例：LDRR0，[R1，R2]；將存儲(chǔ)器地址為R1+R2的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0LDRR0，[R1，R2]?。粚⒋鎯?chǔ)器地址為R1+R2的字?jǐn)?shù)據(jù)讀寄存器R0，并將新地址R1＋R2寫入R1。STRR0，[R1]，＃8；將R0中的字?jǐn)?shù)據(jù)寫入以R1為地址的存儲(chǔ)器中，并將新地址R1＋8寫入R1。STRR0，[R1，＃8]；將R0中的字?jǐn)?shù)據(jù)寫入以R1＋8為地址的存儲(chǔ)器中。2023/11/29133.3ARM指令集－批量數(shù)據(jù)加載/存儲(chǔ)指令

ARM微處理器所支持批量數(shù)據(jù)加載/存儲(chǔ)指令可以一次在一片連續(xù)的存儲(chǔ)器單元和多個(gè)寄存器之間傳送數(shù)據(jù)。LDM批量數(shù)據(jù)加載指令STM批量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指令例：STMFDR13!，{R0，R4-R12，LR}；將寄存器列表中的寄存器（R0，R4到R12，LR）存入堆棧。LDMFDR13!，{R0，R4-R12，PC}；將堆棧內(nèi)容恢復(fù)到寄存器（R0，R4到R12，LR賦值給PC）。注意：IA每次傳送后地址加1；IB每次傳送前地址加1；DA每次傳送后地址減

1；DB每次傳送前地址減1；FD滿遞減堆棧；ED空遞減堆棧；FA滿遞增堆棧；EA空遞增堆棧；

2023/11/29143.3ARM指令集－數(shù)據(jù)交換指令

ARM微處理器所支持的數(shù)據(jù)交換指令能在存儲(chǔ)器和寄存器之間交換數(shù)據(jù)。SWP字?jǐn)?shù)據(jù)交換指令SWPB字節(jié)數(shù)據(jù)交換指令

例：SWPR0，R1，[R2]；將R2所指向的存儲(chǔ)器中的字?jǐn)?shù)據(jù)送；到R0，同時(shí)將R1中的字?jǐn)?shù)據(jù)傳送到R2所指向的存儲(chǔ)單元。SWPR0，R0，[R1]；該指令完成將R1所指向的存儲(chǔ)器中；的字?jǐn)?shù)據(jù)與R0中的字?jǐn)?shù)據(jù)交換。SWPBR0，R1，[R2]；將R2所指向的存儲(chǔ)器中的字節(jié)數(shù)；據(jù)傳送到R0，R0的高24位清零，同時(shí)將R1中；的低8位數(shù)據(jù)傳送到R2所指向的存儲(chǔ)單元。SWPBR0，R0，[R1]；該指令完成將R1所指向的存儲(chǔ)器；中的字節(jié)數(shù)據(jù)與R0中的低8位數(shù)據(jù)交換。2023/11/29153.3ARM指令集－協(xié)處理器指令

ARM微處理器可支持多達(dá)16個(gè)協(xié)處理器，用于各種協(xié)處理操作，在程序執(zhí)行的過程中，每個(gè)協(xié)處理器只執(zhí)行針對(duì)自身的協(xié)處理指令。CDP協(xié)處理器數(shù)操作指令；用于ARM處理器初始化ARM協(xié)處理器的數(shù)據(jù)處理操作。

LDC協(xié)處理器數(shù)據(jù)加載指令；用于ARM協(xié)處理器寄存器和內(nèi)存單元間的數(shù)據(jù)傳送。STC協(xié)處理器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指令；用于ARM協(xié)處理器寄存器和內(nèi)存單元間的數(shù)據(jù)傳送。MCRARM處理器寄存器到協(xié)處理器寄存器的數(shù)據(jù)傳送指令。MRC協(xié)處理器寄存器到ARM處理器寄存器的數(shù)據(jù)傳送指令。2023/11/29163.3ARM指令集－異常產(chǎn)生指令A(yù)RM微處理器所支持的異常指令有如下兩條：

SWI軟件中斷指令，用來實(shí)現(xiàn)在用戶模式下對(duì)操作系統(tǒng)中特權(quán)模式的程序調(diào)用。BKPT斷點(diǎn)中斷指令，主要用于產(chǎn)生軟件斷點(diǎn)，供調(diào)試程序用。

例：SWI0x02；該指令調(diào)用操作系統(tǒng)編號(hào)位02

；的系統(tǒng)例程。B