ARM汇编指令学习——通过点亮LED的方式
ARM汇编指令学习
本文的目的是带大家熟悉基本的汇编程序写法，使用的代码为朱有鹏老师嵌入式核心课程中点亮LED的程序，其他相关内容可以看我的博客： ARM裸机学习1——GPIO和LED_StarLight~的博客-CSDN博客
在正式看程序学习指令之前，先简单了解一下ARM的几种寻址方式，参考这位博主的博客：ARM 指令中的寻址方式_arm寻址方式_阿雷由的博客-CSDN博客
寻址方式总览：
_start:
// 第一步：把0x11111111写入0xE0200240(GPJ0CON)位置
ldr r0, =0x11111111 // 从后面的=可以看出用的是ldr伪指令，因为需要编译器来判断这个数
ldr r1, =0xE0200240 // 是合法立即数还是非法立即数。一般写代码都用ldr伪指令
str r0, [r1] // 寄存器间接寻址。功能是把r0中的数写入到r1中的数为地址的内存中去
// 第二步：把0x0写入0xE0200244(GPJ0DAT)位置
ldr r0, =0x0
ldr r1, =0xE0200244
str r0, [r1] // 把0写入到GPJ0DAT寄存器中，引脚即输出低电平，LED点亮
flag: // 这两行写了一个死循环。因为裸机程序是直接在CPU上运行的，CPU会
b flag // 逐行运行裸机程序直到CPU断电关机。如果我们的程序所有的代码都
// 执行完了CPU就会跑飞（跑飞以后是未定义的，所以千万不能让CPU
// 跑飞），不让CPU跑飞的办法就是在我们整个程序执行完后添加死循环_start: 是一个标号，标志程序的入口
以冒号：结尾的是标号
str格式 一般配合ldr使用：str r0, [r1] 将r0中的值存到r1所指定的地址中
ldr r0, =0x11111111 从“=”可以看出是使用ldr伪指令，需要编译器来判断这个数
关于合法立即数：每个合法立即数都由一个 8位的常数循环右移 偶数位得到
具体的判断合法立即数的方法，可以参考这位博主的博客: 如何判断立即数的合法性？（详解详析）_怎么判断立即数是否合法_bugeilunajiusong的博客-CSDN博客
但实际上 我们不用自己判断所使用的是否为合法立即数，使用ldr伪指令，编译器会为我们完成这项工作
ldr(load register)
str(store register)
b 是直接跳转（不会返回）
#define GPJ0CON 0xE0200240
#define GPJ0DAT 0xE0200244
.global _start // 把_start链接属性改为外部，这样其他文件就可以看见_start了
_start:
// 第一步：把所有引脚都设置为输出模式，代码不变
ldr r0, =0x11111111 // 从后面的=可以看出用的是ldr伪指令，因为需要编译器来判断这个数
ldr r1, =GPJ0CON // 是合法立即数还是非法立即数。一般写代码都用ldr伪指令
str r0, [r1] // 寄存器间接寻址。功能是把r0中的数写入到r1中的数为地址的内存中去
// 第二步：把中间LED（GPJ0_4）的输出设置为0，其余两颗设置为1，剩下的其他位不管
ldr r0, =0x28
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1] // 把0写入到GPJ0DAT寄存器中，引脚即输出低电平，LED点亮
b . // .代表当前这一句指令的地址，这个就是高大上的死循环. 表示当前这一句的地址
#define GPJ0CON 0xE0200240
#define GPJ0DAT 0xE0200244
.global _start // 把_start链接属性改为外部，这样其他文件就可以看见_start了
_start:
// 第一步：把所有引脚都设置为输出模式，代码不变
ldr r0, =0x11111111 // 从后面的=可以看出用的是ldr伪指令，因为需要编译器来判断这个数
ldr r1, =GPJ0CON // 是合法立即数还是非法立即数。一般写代码都用ldr伪指令
str r0, [r1] // 寄存器间接寻址。功能是把r0中的数写入到r1中的数为地址的内存中去
// 第二步：把中间LED（GPJ0_4）的输出设置为0，其余两颗设置为1，剩下的其他位不管
//ldr r0, =((1<<3) | (1<<5)) // 等效于0b00101000，即0x28
ldr r0, =((1<<3) | (0<<4) | (1<<5)) // 清清楚楚的看到哪个灭，哪个是亮
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1] // 把0写入到GPJ0DAT寄存器中，引脚即输出低电平，LED点亮
b . // .代表当前这一句指令的地址，这个就是高大上的死循环涉及位运算的一些操作：
1<<3 等同于 0b1000
1<<5等同于 0b100000
((1<<3) | (0<<4) | (1<<5)) 等同于 ((1<<3) | (1<<5))，等同于0b101000
_start:
// 第一步：把0x11111111写入0xE0200240(GPJ0CON)位置
ldr r0, =0x11111111 // 从后面的=可以看出用的是ldr伪指令，因为需要编译器来判断这个数
ldr r1, =0xE0200240 // 是合法立即数还是非法立即数。一般写代码都用ldr伪指令
str r0, [r1] // 寄存器间接寻址。功能是把r0中的数写入到r1中的数为地址的内存中去
#define GPJ0CON 0xE0200240
#define GPJ0DAT 0xE0200244
.global _start // 把_start链接属性改为外部，这样其他文件就可以看见_start了
_start:
// 第一步：把所有引脚都设置为输出模式，代码不变
ldr r0, =0x11111111 // 从后面的=可以看出用的是ldr伪指令，因为需要编译器来判断这个数
ldr r1, =GPJ0CON // 是合法立即数还是非法立即数。一般写代码都用ldr伪指令
str r0, [r1] // 寄存器间接寻址。功能是把r0中的数写入到r1中的数为地址的内存中去
// 第二步：全部点亮
ldr r0, =((0<<3) | (0<<4) | (0<<5)) // 清清楚楚的看到哪个灭，哪个是亮
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1] // 把0写入到GPJ0DAT寄存器中，引脚即输出低电平，LED点亮
// 第三步：延时
bl delay // 使用bl进行函数调用
// 第四步：全部熄灭
ldr r0, =((1<<3) | (1<<4) | (1<<5)) // 清清楚楚的看到哪个灭，哪个是亮
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1]
// 第五步：延时
bl delay
// 第六步：点亮
ldr r0, =((0<<3) | (0<<4) | (0<<5)) // 清清楚楚的看到哪个灭，哪个是亮
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1]
// 第七步：全部熄灭
ldr r0, =((1<<3) | (1<<4) | (1<<5)) // 清清楚楚的看到哪个灭，哪个是亮
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1]
// 第八步：延时
bl delay
b . // .代表当前这一句指令的地址，这个就是高大上的死循环
// 延时函数：函数名：delay
delay:
ldr r2, =9000000
ldr r3, =0x0
delay_loop:
sub r2, r2, #1 //r2 = r2 -1
cmp r2, r3 // cmp会影响Z标志位，如果r2等于r3则Z=1，下一句中eq就会成立
bne delay_loop
mov pc, lr // 函数调用返回bl 跳转前把返回地址放入lr（一个寄存器）中，以便返回，用于函数调用
# 立即数前面加#表示这是个立即数
cmp 指令会直接影响CPSR寄存器的Z标志位
bne，即not equal，CPSR寄存器中的Z标志位为0，不相等时跳转到dealy_loop
beq，即equal，CPSR寄存器中的Z标志位为1，相等时跳转到delay_loop
beq delay_loop
mov 把一个寄存器的值赋给另一个寄存器，或者将一个常量赋给寄存器，将后面的量赋给前面的量
pc，一个寄存器，存储 当前指令的首地址
想进一步了解lr 与 pc的朋友，可以参考这位博主的博客： ARM汇编——PC和LR寄存器理解_我想学会弹和弦的博客-CSDN博客
#define GPJ0CON 0xE0200240
#define GPJ0DAT 0xE0200244
.global _start // 把_start链接属性改为外部，这样其他文件就可以看见_start了
_start:
// 第一步：把所有引脚都设置为输出模式，代码不变
ldr r0, =0x11111111 // 从后面的=可以看出用的是ldr伪指令，因为需要编译器来判断这个数
ldr r1, =GPJ0CON // 是合法立即数还是非法立即数。一般写代码都用ldr伪指令
str r0, [r1] // 寄存器间接寻址。功能是把r0中的数写入到r1中的数为地址的内存中去
flash:
// 第二步：全部点亮
ldr r0, =((0<<3) | (0<<4) | (0<<5)) // 清清楚楚的看到哪个灭，哪个是亮
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1] // 把0写入到GPJ0DAT寄存器中，引脚即输出低电平，LED点亮
// 第三步：延时
bl delay // 使用bl进行函数调用
// 第四步：全部熄灭
ldr r0, =((1<<3) | (1<<4) | (1<<5)) // 清清楚楚的看到哪个灭，哪个是亮
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1]
// 第五步：延时
bl delay
b flash
// 延时函数：函数名：delay
delay:
ldr r2, =9000000
ldr r3, =0x0
delay_loop:
sub r2, r2, #1 //r2 = r2 -1
cmp r2, r3 // cmp会影响Z标志位，如果r2等于r3则Z=1，下一句中eq就会成立
bne delay_loop
mov pc, lr // 函数调用返回#define GPJ0CON 0xE0200240
#define GPJ0DAT 0xE0200244
.global _start // 把_start链接属性改为外部，这样其他文件就可以看见_start了
_start:
// 第一步：把所有引脚都设置为输出模式，代码不变
ldr r0, =0x11111111 // 从后面的=可以看出用的是ldr伪指令，因为需要编译器来判断这个数
ldr r1, =GPJ0CON // 是合法立即数还是非法立即数。一般写代码都用ldr伪指令
str r0, [r1] // 寄存器间接寻址。功能是把r0中的数写入到r1中的数为地址的内存中去
// 要实现流水灯，只要在主循环中实现1圈的流水显示效果即可
flash:
// 第1步：点亮LED1，其他熄灭
ldr r0, =((0<<3) | (1<<4) | (1<<5)) // 清清楚楚的看到哪个灭，哪个是亮
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1] // 把0写入到GPJ0DAT寄存器中，引脚即输出低电平，LED点亮
// 然后延时
bl delay // 使用bl进行函数调用
// 第2步：点亮LED2，其他熄灭
ldr r0, =((1<<3) | (0<<4) | (1<<5)) // 清清楚楚的看到哪个灭，哪个是亮
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1] // 把0写入到GPJ0DAT寄存器中，引脚即输出低电平，LED点亮
// 然后延时
bl delay
// 第3步：点亮LED3，其他熄灭
ldr r0, =((1<<3) | (1<<4) | (0<<5)) // 清清楚楚的看到哪个灭，哪个是亮
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1] // 把0写入到GPJ0DAT寄存器中，引脚即输出低电平，LED点亮
// 然后延时
bl delay
b flash
// 延时函数：函数名：delay
delay:
ldr r2, =9000000
ldr r3, =0x0
delay_loop:
sub r2, r2, #1 //r2 = r2 -1
cmp r2, r3 // cmp会影响Z标志位，如果r2等于r3则Z=1，下一句中eq就会成立
bne delay_loop
mov pc, lr // 函数调用返回#define GPJ0CON 0xE0200240
#define GPJ0DAT 0xE0200244
.global _start // 把_start链接属性改为外部，这样其他文件就可以看见_start了
_start:
// 第一步：把所有引脚都设置为输出模式，代码不变
ldr r0, =0x11111111 // 从后面的=可以看出用的是ldr伪指令，因为需要编译器来判断这个数
ldr r1, =GPJ0CON // 是合法立即数还是非法立即数。一般写代码都用ldr伪指令
str r0, [r1] // 寄存器间接寻址。功能是把r0中的数写入到r1中的数为地址的内存中去
// 要实现流水灯，只要在主循环中实现1圈的流水显示效果即可
flash:
// 第1步：点亮LED1，其他熄灭
//ldr r0, =((0<<3) | (1<<4) | (1<<5)) // 清清楚楚的看到哪个灭，哪个是亮
ldr r0, =~(1<<3)
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1] // 把0写入到GPJ0DAT寄存器中，引脚即输出低电平，LED点亮
// 然后延时
bl delay // 使用bl进行函数调用
// 第2步：点亮LED2，其他熄灭
ldr r0, =~(1<<4)
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1] // 把0写入到GPJ0DAT寄存器中，引脚即输出低电平，LED点亮
// 然后延时
bl delay // 使用bl进行函数调用
// 第3步：点亮LED3，其他熄灭
ldr r0, =~(1<<5)
ldr r1, =GPJ0DAT
str r0, [r1] // 把0写入到GPJ0DAT寄存器中，引脚即输出低电平，LED点亮
// 然后延时
bl delay // 使用bl进行函数调用
b flash
// 延时函数：函数名：delay
delay:
ldr r2, =9000000
ldr r3, =0x0
delay_loop:
sub r2, r2, #1 //r2 = r2 -1
cmp r2, r3 // cmp会影响Z标志位，如果r2等于r3则Z=1，下一句中eq就会成立
bne delay_loop
mov pc, lr // 函数调用返回常用位运算：位与(&) 位或(|) 位非（取反 ~） 移位（左移<< 右移>>）
举例：(1<<4)表示0b10000， ~(1<<4)表示0b01111
2023/3/25 by StarLight