物联网之ARM体系结构及接口技术二（ARM指令）
ARM指令
搬移指令
mov r13,#3
mov r0,r1
mov r0,r1,LSL#2 @LSL#2表示逻辑左移两位，将r1左移两位之后的数值赋给寄存器r0
mov r0,r1,LSR#2 @LSR#2表示逻辑右移两位，将r1右移两位之后的数值赋给寄存器r0
mrs r0,cpsr @读取cpsr寄存器的值，赋给r0。注意特殊寄存器的读取使用mrs指令
msr cpsr,r0 @将r0的值赋给cpsr。注意特殊寄存器的写入使用msr指令
条件执行
if (a==0) x=0;
if (a>0) x=x+3;
cmp r0,#0 @比较r0与0是否相等
moveq r1,#0 @mov是上面讲过的搬移指令，eq判断上一条指令执行的结果是否相等，如果相等，则将0赋值给r1
addgt r1,r1,#3 @add是加法运算，gt判断cmp指令r0是否大于0，如果大于零，则将r1+3的值赋给r1
指令是如何存储的，如何被解析的？
写c代码--------------------------------->生成汇编代码------------------------->FLASH中最终存储机器指令（二进制）
指令机器码（FLASH中最终存储机器指令（二进制）进行解析）
当赋给寄存器的值过大时（一般大于255），就要使用伪指令对其赋值：ldr r0,=0x123456
逻辑指令
and r0,r1,#0xFF // r0 = r1&0xFF（与运算）
orr r3,r0,#0x0F // r3 = r0|0x0F （或运算）
bic r0,r0,#0x03 // 清除r0中的0号位和1号位
tst r0,#0x20 //测试第6位是否为0 ，为0则Z标志置1
cmp r1,r0 //将R1与R0相减做比较，并根据结果设置CPSR的标志位
例：
• 使能中断和快速中断？
mrs r0,cpsr
bic r0,r0,#0xc0 （清零F位和I位）
msr cpsr,r0
• 判断当前工作状态是否是ARM状态，是则切换到user 工作模式？
mrs r0,cpsr
tst r0,#0x20
andeq r0,r0,#0xFFFFFFE0 （低5位清零）
orreq r0,r0,#0x10
msreq cpsr,r0
算术指令
add r0,r1,r2 //r0=r1+r2
sub r0,r1,#3 //r0= r1 - 3
sub r0,r1,r2,LSL#1 //r0=r1-(r2<<1)
mul r1,r2,r3 //r1=r2*r3
跳转指令
b main //跳转到标号为main地代码处
bl func //保存下一条要执行的指令的位置到 LR寄存器,跳转函数func
//当跳转代码结束后,用MOV PC,LR指令跳回来
beq addr //当CPSR寄存器中的Z条件码置位时，跳转到该地址处
bne addr //当不等时，跳转到地址addr
例：
用汇编实现下面功能：
void main(void)
{
int ret=0;
func1(2);
while(1) {};
}
func1(int a)
{
if(a==2)
return func2(a);
else
return func3(a);
}
func2(int a)
{
return a+3;
}
func3(int a)
{
return a-1;
} 实现 延时1秒函数：
@delay fos 1 second
delay1s:
ldr r4,=0x3FFFF
loop_delay1s:
sub r4,r4,#1
cmp r4,#0
bne loop_delay1s
delay1s_end:
mov pc,lr
测验：
用汇编实现求最大公约数?(如9 15 值是3)
int GCD(int a,int b)
{
while(1)
{
if(a==b)
break;
if(a>b){
a=a-b;
}else{
b=b-a;
}
}
return a;
} Load/Store 指令
注：load/store架构规定，存储器之间不能直接拷贝，需通过寄存器做中转 （比如讲FLASH中的指令传入到内存中就必须使用CPU寄存器做中转）
ldr r0,[r1] (load) //r0=*r1 r1里存放的是地址，把该地址里存放的内容读入到r0中
//LDRB（byte） LDRH（half word）
ldr r0，[r1，#8] //r0=*（r1+8) 存储器地址为r1+8的字数据读入寄存器0。
ldr pc,_irq // pc = *(_irq) 将标号中的内容放入pc中
str r0,[r1] (store) // *r1 = r0 将寄存器r0中值写入到存储器地址为r1的空间中
str r0,[r1],#4 // r0=*r1, r1=r1+4 将r0 中的字数据写入以r1为地址的内存中,并将新地址r1+4 写入r1
str r0,[r1,#4] //*(r1+4)=r0 将r0 中的字数据写入以r1+4 为地址的内存中
Pre or Post Indexed 寻址
Pre-indexed: STR r0,[r1,#12]
例：
拷贝srcBuf里内容 到destBuf中：
.text
ldr r0,=srcBuf
ldrb r1,[r0]
ldr r0,=destBuf
strb r1,[r0]
srcBuf:
.byte 0x01,02,0x03,0x04
.data
destBuf:
.space 8
.end
测验
用汇编实现下面功能 ：
main()
{
int i=0;
const char buf[]={1,2,3};
char destBuf[8];
for(i=0,i<3,i++)
{
destBuf[i] = buf[i];
}
}GNU 汇编伪指令
.text 将定义符开始的代码编译到代码段
.data 将定义符开始的代码编译到数据段
.end 文件结束
.equ GPG3CON, 0XE03001C0 定义宏（即用GPG3CON代替 0XE03001C0）
.byte 定义变量 1字节
.byte 0x11,'a',0 定义字节数组
.word 定义word变量 (4字节 32位机)
.word 0x12344578,0x33445566
.string 定义字符串 .string "abcd\0"
ldr r0,=0xE0028008 载入大常数0xE0028008 到r0中
.global _start 声明_start 为全局符号
例 拷贝ROM中字符串到RAM中：
.text
start:
ldr r5,=srcBuf
ldr r6,=destBuf
loop:
ldrb r4,[r5]
cmp r4,#0
beq main_end
ldrb r0,[r5],#1
strb r0,[r6],#1
b loop
main_end:
b main_end
srcBuf:
.string "abcdefg\0"
.data
destBuf:
.space 8
.end
批量操作指令
• 批量操作指令 (ia-Increment After ib-Increment Before da-Dec After db-Dec Before)
ldmia r0!, {r3 - r10} //r0里地址指向的内容批量，load 到r3~r10寄存器中， r0里地址会自动加4
stmia r0!, {r3 - r10} //把r3~r10寄存器中内容，store 到r0里地址执行空间中，r0里地址会自动加4
• 例：实现块数据批量拷贝
r12指向源数据起始地址
r14指向源数据尾地址
r13指向目的数据起始地址
例 批量拷贝数据：
.text
ldr r12,=srcBuf
ldr r13,=dstBuf
ldmia r12!,{r0 - r11}
stmia r13!,{r0 - r11}
.data
srcBuf:
.string "abdfasdf13535dfksjdlfkjlksldkjflkl\0"
srcBuf_end:
dstBuf:
.space 12*4
.end
堆栈操作指令
stmfd sp!,{r0-r12,lr} 将寄存器r0~r12 lr中的值存入栈中
常用于中断保护现场,! 表示会自动偏移
ldmfd sp!,{r0-r12,pc}^ 将栈中值逐个弹出到寄存器r0~r12 pc中
常用于中恢复断现场，^表示会恢复spsr到cpsr
ARM 指令 高级
• 软中断指令
swi 0x02 产生软中断， 软中断号为2
