mrc & mcr 与 bic & orr 含义及用法示例

/*本段代码来自朱老师物联网大讲堂icache那一节视频*/
mrc p15,0,r0,c1,c0,0;			// 读出cp15的c1到r0中
//bic r0, r0, #(1<<12)			// bit12 置0  关icache
orr r0, r0, #(1<<12)			// bit12 置1  开icache
mcr p15,0,r0,c1,c0,0;           // 将r0写入到cp15的c1中

 mrc & mcr 是协处理器cp15操作指令

 mrc用于读取CP15中的寄存器

 mcr用于写入CP15中的寄存器

 bic &  orr 是用于某些位的清零或置1

 bic 是清零指令；用于清除操作数1的某些位，并把结果放置到目的寄存器中。

 orr 是位置1指令；用于在两个操作数上进行逻辑或运算，并把结果放置到目的寄存器中。

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这四个汇编指令的格式及其解析：

MRC{cond} p15,,,,,              

MCR{cond} p15,,,,,

cond：为指令执行的条件码。当cond忽略时指令为无条件执行。 

Opcode_1：协处理器的特定操作码. 对于CP15寄存器来说，opcode1=0

Rd：源寄存器的ARM寄存器，其值将被传送到协处理器寄存器中，或将协处理器寄存器的值传送到该寄存器里面 ,通常为R0

CRn：目标寄存器的协处理器寄存器，其编号是C~C15。 

CRm：协处理器中附加的目标寄存器或源操作数寄存器。如果不需要设置附加信息，将CRm设置为c0，否则结果未知 

Opcode_2：可选的协处理器特定操作码。（用来区分同一个编号的不同物理寄存器，当不需要提供附加信息时，指定为0） 

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BIC指令的格式为： BIC{条件}{S}  目的寄存器，操作数1，操作数2

ORR指令的格式为： ORR{条件}{S}  目的寄存器，操作数1，操作数2

操作数1应是一个寄存器， 操作数2可以是一个寄存器、被移位的寄存器、或一个立即数。

【关键】操作数2为32位的掩码。对于bic而言，如果在掩码中置了某一位1，则清除这一位，未设置的掩码位保持不变；对于orr而言，如果在掩码中置了某一位1，则这一位置1，未设置的掩码位保持不变；

 bic用法举例一

bic r0,r0,#0x1f      //其含义：清除r0的bit[4:0]位
0x1f=11111b

 bic用法举例二 

#define ELFIN_CLOCK_POWER_BASE		0xE0100000	   // 时钟控制器基地址
#define CLK_DIV0_MASK			0x7fffffff         // 掩码设置时钟的长度
#define CLK_DIV0_OFFSET			0x300              // CLK_DIV0的偏移量为0x300

ldr	r0, =ELFIN_CLOCK_POWER_BASE      //r0是基地址
ldr r1, [r0, #CLK_DIV0_OFFSET]       //运算后寄存器r1=0xE0100300				
ldr	r2, =CLK_DIV0_MASK               //运算后寄存器r2=0x7fffffff	
bic	r1, r1, r2              //把r1的bit[30-0]清零，而bit[31]保持不变，运算后r1=0x8000000

下面用图形象说明bic用法示例2命令bic    r1, r1, r2 的过程：

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orr用法举例一

orr r0, r0, #0xff      //这个式子就是把最后的八个位置为1，主要的工作就是先把0xff与R0进行逻辑
                       //或，然后把这个数存进R0中。其它的位保持不变，其意义: 置r0的bit[7:0]为1

orr用法举例二

//注意：这里的r1，是bic示例1运算后得到的r1=0x1000000
ldr	r2, =0x14131440						
orr	r1, r1, r2      //r1与r2执行完这句之后得到r1的结果如下图3所示

下面用图形象说明orr用法示例2命令orr    r1, r1, r2 的过程：

十六进制数（掩码）r2=0x14131440对应的二进制数而下图所示（掩码中置了某一位1，则这一位置1）：

                                                 （图1 r2=0x14131440）

因此可以知道，掩码中置了上面二进制显示为1的bit，即对应r1=0x8000000（CLK_DIV0）中对应的bit位置1：

                                                （图2 r1=0x80000000）

上面图1和图2执行完orr    r1, r1, r2 后得到r1的结果如下（图3）所示

                                       （图3 行完orr    r1, r1, r2 后得到r1）

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 对于r2=0x14131440这个值的含义分析：

结合上面图2，可以看出那些bit置1，然后可以知道r2=0x14131440这个值的含义分析如下：

    PCLK_PSYS = HCLK_PSYS / 2
    HCLK_PSYS = MOUT_PSYS / 5
    PCLK_DSYS = HCLK_DSYS / 2
    HCLK_DSYS = MOUT_DSYS / 4
    ·······
    HCLK_MSYS = ARMCLK / 5
    ARMCLK = MOUT_MSYS / 1