SPI 读取不同长度 寄存器_【ARM】内核寄存器以及常用汇编指令分析
ARM内核(Cortex-M3)由ALU，NVIC，Register Banked，Fetch and Decoder Unit，Interfaces组成。
其中的寄存器相当于CM3自己的内存，存取速度非常快。用于暂存数据处理中的过程数据和状态。
本文先介绍CM3的寄存器组，以及ARM汇编指令。最后通过反汇编例子来分析实际的汇编代码。
1 寄存器组
CM3 拥有通用寄存器 R0‐R15 以及一些特殊功能寄存器。
R13，堆栈指针(Stack Pointer)
R13寄存器中存放的是堆栈的栈顶指针，CM3中有两个堆栈指针，也就支持两个堆栈。分别是：主堆栈指针(Main Stack Pointer)，进程堆栈指针(Process Stack Pointer)。
堆栈主要是通过POP，PUSH指令来进行操作。在执行 PUSH 和 POP 操作时，那个通常被称为 SP 的地址寄存器，会自动被调整，以避免后续的操作破坏先前的数据。
R14 ，连接寄存器(Link Register)
在一个汇编程序中， LR 用于在调用子程序时存储返回地址。例如，在使用 BL(分支并连接， Branch and Link)指令时，就自动填充 LR 的值(执行函数调用的下一指令)，进而在函数退出时，正确返回并执行下一指令。
如果函数中又调用了其他函数，那么LR将会被覆盖，所以需要先将LR寄存器入栈PUSH，保护起来。
R15，程序计数器(Program Count)
因为 CM3 内部使用了指令流水线，读 PC 时返回的值是当前指令的地址+4
特殊功能寄存器组
Cortex‐M3 中的特殊功能寄存器包括：
程序状态寄存器组（ xPSR），存放当前CPU的状态
中断屏蔽寄存器组（ PRIMASK, FAULTMASK,以及 BASEPRI），用于控制异常的使能和除能
控制寄存器（ CONTROL），用于定义特权级别，以及选择当前使用堆栈指针(PSP/MSP?)。
CM3的操作模式
为了架构的安全性和健壮性，CM3支持2个模式(线程模式，handler模式)，以及2个特权等级(特权级，用户级)。handler模式下只能是特权级。
复位序列
在进入复位状态后， CM3 做的第一件事就是读取下列两个 32 位整数的值：
从地址 0x0000,0000 处取出 MSP 的初始值。(初始化MSP，为后续的代码执行创造环境)
从地址 0x0000,0004 处取出 PC 的初始值---这个值是复位向量。(启动引导代码)
2 ARM汇编指令集
ARM指令集可以分为跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器(PSR)处理指令、加载/存储指令、协处理器指令和异常产生指令六大类。
跳转指令：B,BL,BX,BXL(用于函数调用时的跳转，分为带/不带 返回地址/状态 的跳转)
数据处理指令：MOV,ADD,SUB,DIV,MUL,AND,ORR,CMP...(赋值，加减乘除，与或逻辑，比较)
程序状态寄存器(PSR)处理指令：MSR,MRS(用于查询或设置状态寄存器/特殊寄存器的数据)
加载/存储指令: LDR,STR...(用于寄存器与内存之间的数据交换，一般为间接寻址)
异常产生指令：SWI(用于产生软件中断)
3 函数调用过程的汇编分析
通过简单的函数调用，分析入栈，出栈，寄存器的使用，以及常用的ARM汇编指令。
#include 编译，再反汇编：
汇编代码：
add_f 函数 分析：
寄存器参数入栈PUSH，保存上一函数的运行参数fp（R11）
栈指针SP减小20，伸张栈帧空间，开辟本次函数的栈帧（栈帧，就是指单个函数运行的栈空间，函数在调用的过程中，各个函数栈帧进行串接，堆栈向下生长。）
进行数据操作(MOV,ADD,SUB,LDR,STR等)
栈指针SP复位至最开始的地址，收缩栈帧空间
寄存器参数出栈POP，恢复上一函数的运行参数fp（R11）
bx lr，带状态的跳转至lr寄存器中的地址
所谓的栈空间内存由编译器自动回收，也就是这个道理，在编译阶段，就确定了各个函数的栈帧空间的伸张与收缩，无需程序员来进行内存管理。另外，处于堆空间的数据需要手动分配与释放(malloc/free)。