常用ARM指令集及汇编

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1 常用 ARM 指令集及汇编 2003 年 12 月 1 日

2 前 言 ARM(Advanced RISC Machines) 是 微 处 理 器 行 业 的 一 家 知 名 企 业, 该 企 业 设 计 了 大 量 高 性 能 廉 价 耗 能 低 的 RISC 处 理 器 相 关 技 术 及 软 件 技 术 具 有 性 能 高 成 本 低 和 能 耗 省 的 特 点, 适 用 于 多 种 领 域, 比 如 嵌 入 控 制 消 费 / 教 育 类 多 媒 体 DSP 和 移 动 式 应 用 等 ARM 将 其 技 术 授 权 给 世 界 上 许 多 著 名 的 半 导 体 软 件 和 OEM 厂 商, 每 个 厂 商 得 到 的 都 是 独 一 无 二 的 ARM 相 关 技 术 及 服 务, 利 用 这 种 合 作 关 系,ARM 很 快 成 为 许 多 全 球 性 RISC 标 准 的 缔 造 者 目 前,ARM 内 核 的 微 处 理 器 正 在 我 国 迅 速 普 及 和 发 展, 许 多 朋 友 已 经 开 始 着 手 学 习 研 究 和 利 用 这 类 芯 片 进 行 商 品 化 设 计, 为 了 帮 助 广 大 朋 友 更 快 的 学 习 和 使 用 这 种 先 进 的 技 术, 广 州 周 立 功 单 片 机 发 展 有 限 公 司 ( 曾 面 向 大 众 推 出 了 一 款 EasyARM 试 验 板, 本 文 的 大 部 分 内 容 来 自 此 款 试 验 板 的 配 套 教 材 -- ARM 微 控 制 器 基 础, 并 且 得 到 周 立 功 正 式 授 权 本 文 主 要 是 针 对 ARM7TDMI(-S) 内 核, 经 本 人 重 新 排 版, 制 作 成 PDF 格 式, 便 于 大 家 查 阅 和 使 用 本 文 仅 仅 用 于 大 家 的 学 习 和 研 究 使 用, 由 于 本 文 的 原 因 造 成 元 器 件 的 损 坏 设 计 方 案 的 缺 陷 与 失 败 等 一 切 损 失, 概 不 负 责 感 谢 周 立 功 老 师 为 我 们 提 供 了 丰 富 的 资 源 并 亲 自 审 阅 了 本 文, 感 谢 单 片 机 学 习 网 ( 为 我 们 提 供 了 交 流 和 学 习 的 空 间, 感 谢 我 的 女 友 对 我 这 项 工 作 的 支 持, 她 自 己 放 弃 了 大 量 的 业 余 时 间 帮 我 录 入 和 排 版 由 于 时 间 仓 促, 本 文 难 免 会 存 在 不 当 之 处, 欢 迎 大 家 来 信 ( mcu8031@163.com) 或 在 网 上 (QQ: ) 批 评 指 正 和 交 流, 以 便 在 今 后 的 版 本 加 以 更 正, 也 希 望 大 家 能 把 自 己 在 工 作 中 的 心 得 体 会 和 经 验 拿 出 来, 和 众 多 的 同 行 及 爱 好 者 交 流, 共 同 提 高, 一 起 进 步 宛 城 布 衣 2003 年 12 月 1 日 星 期 一 第 i 页

3 目 录 前 言...i 目 录...I ARM7TDMI(-S) 指 令 集 及 汇 编...1 ARM 处 理 器 寻 址 方 式...2 寄 存 器 寻 址...2 立 即 寻 址...2 寄 存 器 偏 移 寻 址...2 寄 存 器 间 接 寻 址...3 基 址 寻 址...3 多 寄 存 器 寻 址...4 堆 栈 寻 址...4 块 拷 贝 寻 址...5 相 对 寻 址...5 指 令 集 介 绍...7 ARM 指 令 集...7 指 令 格 式...7 第 2 个 操 作 数...7 #immed_8r...7 Rm...8 Rm,shift...8 条 件 码...9 ARM 存 储 器 访 问 指 令 LDR 和 STR LDM 和 STM...14 SWP...17 ARM 数 据 处 理 指 令...19 数 据 传 送 指 令...20 MOV...20 MVN...20 算 术 逻 辑 运 算 指 令...20 ADD...20 SUB...21 RSB...21 ADC...21 SBC...21 RSC...22 AND...22 ORR...22 EOR...22 BIC...23 第 I 页

4 比 较 指 令...23 CMP...23 CMN...23 TST...24 TEQ...24 乘 法 指 令...25 MUL...25 MLA...25 UMULL...25 UMLAL...26 SMULL...26 SMLAL...26 ARM 跳 转 指 令...27 B...27 BL...27 BX...27 ARM 协 处 理 器 指 令...28 CDP...28 LDC...29 STC...29 MCR...30 MRC...30 ARM 杂 项 指 令...31 SWI...31 MRS...32 MSR...33 ARM 伪 指 令...34 ADR...35 ADRL...35 LDR...36 NOP...37 Thumb 指 令 集...39 Thumb 指 令 集 与 ARM 指 令 集 的 区 别...39 Thumb 存 储 器 访 问 指 令...40 LDR 和 STR...41 PUSH 和 POP...43 LDMIA 和 STMIA...43 Thumb 数 据 处 理 指 令...45 数 据 传 送 指 令...46 MOV...46 MVN...46 NEG...47 算 术 逻 辑 运 算 指 令...47 ADD...47 第 II 页

5 SUB...48 ADC...49 SBC...49 MUL...50 AND...50 ORR...50 EOR...51 BIC...51 ASR...51 LSL...52 LSR...52 ROR...53 比 较 指 令...53 CMP...53 CMN...54 TST...54 Thumb 跳 转 指 令...55 B...55 BL...55 BX...55 Thumb 杂 项 指 令...56 SWI...56 Thumb 伪 指 令...57 ADR...57 LDR...57 NOP...58 伪 指 令...59 符 号 定 义 伪 指 令...59 GBLA GBLL GBLS...59 LCLA LCLL LCLS...60 SETA SETL SETS...61 RLIST...61 CN...62 CP...62 DN SN...62 FN...63 数 据 定 义 伪 指 令...63 LTORG...64 MAP...64 FIELD...65 SPACE...66 DCB...66 DCD 和 DCDU...67 DCDO...67 第 III 页

6 DCFD 和 DCFDU...68 DCFS 和 DCFSU...68 DCI...69 DCQ 和 DCQU...69 DCW 和 DCWU...70 报 告 伪 指 令...70 ASSERT...70 INFO...71 OPT...71 TTL 和 SUBT...72 汇 编 控 制 伪 指 令...73 IF ELSE 和 ENDIF...73 MACRO 和 MEND...74 WHIL 和 WEND...75 杂 项 伪 指 令...76 ALIGN...77 AREA...78 CODE16 和 CODE END...80 ENTRY...80 EQU...81 EXPORT 和 GLOBAL...81 IMPORT 和 EXTERN...82 GET 和 INCLUDE...83 INCBIN...83 KEEP...83 NOFP...84 REQUIRE...84 PEQUIRE8 和 PRESERVE RN...84 ROUT...85 ARM 伪 指 令...86 ADR...86 ADRL...86 LDR...86 NOP...86 LDFD...86 LDFS...87 Thumb 伪 指 令...87 ADR...87 LDR...87 NOP...88 ARM 汇 编 程 序 设 计...88 文 件 格 式...88 第 IV 页

7 ARM 汇 编 的 一 些 规 范...88 汇 编 语 句 格 式...88 标 号...89 基 于 PC 的 标 号...89 基 于 寄 存 器 的 标 号...90 绝 对 地 址...90 局 部 标 号...90 符 号...91 常 量...91 数 字 常 数...91 字 符 常 量...92 布 尔 常 量...92 段 定 义...92 宏 定 义 及 其 作 用...93 子 程 序 的 调 用...94 数 据 比 较 跳 转...95 循 环...95 数 据 块 复 制...95 栈 操 作...96 特 殊 寄 存 器 定 义 及 应 用...96 散 转 功 能...97 查 表 操 作...97 长 跳 转...97 对 信 号 量 的 支 持...98 伪 指 令 使 用...98 一 个 完 整 的 例 子...98 外 围 部 件 控 制...99 三 级 流 水 线 介 绍...99 C 与 汇 编 混 合 编 程 内 嵌 汇 编 内 嵌 汇 编 的 指 令 用 法 内 嵌 汇 编 器 与 armasm 汇 编 器 的 差 异 内 嵌 汇 编 注 意 事 项 访 问 全 局 变 量 C 与 汇 编 相 互 调 用 寄 存 器 的 使 用 规 则 堆 栈 使 用 规 则 参 数 传 递 规 则 C 程 序 调 用 汇 编 程 序 汇 编 程 序 调 用 C 程 序 ARM 指 令 集 列 表 ARM 存 储 器 访 问 指 令 表 列 表 ARM 数 据 处 理 指 令 列 表 ARM 乘 法 指 令 列 表 第 V 页

8 ARM 跳 转 指 令 列 表 ARM 协 处 理 器 指 令 列 表 ARM 杂 项 指 令 列 表 ARM 伪 指 令 列 表 Thumb 指 令 集 列 表 Thumb 存 储 器 访 问 指 令 列 表 Thumb 数 据 处 理 指 令 列 表 Thumb 跳 转 指 令 及 软 中 断 指 令 列 表 Thumb 伪 指 令 列 表 汇 编 预 定 义 变 量 及 伪 指 令 预 定 义 的 寄 存 器 和 协 处 理 器 名 通 用 寄 存 器 程 序 状 态 寄 存 器 浮 点 数 寄 存 器 协 处 理 器 及 协 处 理 器 寄 存 器 内 置 变 量 列 表 伪 指 令 列 表 指 令 条 件 码 列 表 CPSR 和 SPSR 分 配 图 第 VI 页

9 ARM7TDMI(-S) 指 令 集 及 汇 编 ARM 处 理 器 是 基 于 精 简 指 令 集 计 算 机 (RISC) 原 理 设 计 的, 指 令 集 和 相 关 译 码 机 制 较 为 简 单,ARM7TDMI(-S) 具 有 32 位 ARM 指 令 集 和 16 位 Thumb 指 令 集,ARM 指 令 集 效 率 高, 但 是 代 码 密 度 低, 而 Thumb 指 令 集 具 有 更 好 的 代 码 密 度, 却 仍 然 保 持 ARM 的 大 多 数 性 能 上 的 优 势, 它 是 ARM 指 令 集 的 子 集 所 有 ARM 指 令 都 是 可 以 有 条 件 执 行 的, 而 Thumb 指 令 仅 有 一 条 指 令 具 备 条 件 执 行 功 能 ARM 程 序 和 Thumb 程 序 可 相 互 调 用, 相 互 之 间 的 状 态 切 换 开 销 几 乎 为 零 第 1 页

10 ARM 处 理 器 寻 址 方 式 寻 址 方 式 是 根 据 指 令 中 给 出 的 地 址 码 字 段 来 实 现 寻 找 真 实 操 作 数 地 址 的 方 式,ARM 处 理 器 有 9 种 基 本 寻 址 方 式 寄 存 器 寻 址 操 作 数 的 值 在 寄 存 器 中, 指 令 中 的 地 址 码 字 段 指 出 的 是 寄 存 器 编 号, 指 令 执 行 时 直 接 取 出 寄 存 器 值 操 作 寄 存 器 寻 址 指 令 举 例 如 下 : MOV R1,R2 ;R2 -> R1 SUB R0,R1,R2 ;R1 - R2 -> R0 立 即 寻 址 立 即 寻 址 指 令 中 的 操 作 码 字 段 后 面 的 地 址 码 部 分 就 是 操 作 数 本 身, 也 就 是 说, 数 据 就 包 含 在 指 令 当 中, 取 出 指 令 也 就 取 出 了 可 以 立 即 使 用 的 操 作 数 ( 立 即 数 ) 立 即 寻 址 指 令 举 例 如 下 : SUBS R0,R0,#1 ;R0 1 -> R0 MOV R0,#0xff00 ;0xff00 -> R0 立 即 数 要 以 # 为 前 缀, 表 示 16 进 制 数 值 时 以 0x 表 示 寄 存 器 偏 移 寻 址 寄 存 器 偏 移 寻 址 是 ARM 指 令 集 特 有 的 寻 址 方 式, 当 第 2 操 作 数 是 寄 存 器 偏 移 方 式 时, 第 2 个 寄 存 器 操 作 数 在 与 第 1 个 操 作 数 结 合 之 前, 选 择 进 行 移 位 操 作 寄 存 器 偏 移 寻 址 方 式 指 令 举 例 如 下 : MOV R0,R2,LSL #3 ;R2 的 值 左 移 3 位, 结 果 放 入 R0, 即 R0 = R2 * 8 ANDS R1,R1,R2,LSL R3 ;R2 的 值 左 移 R3 位, 然 后 和 R1 相 与 操 作, 结 果 放 入 R1 可 采 用 的 移 位 操 作 如 下 : LSL: 逻 辑 左 移 (Logical Shift Left), 寄 存 器 中 字 的 低 端 空 出 的 位 补 0 第 2 页

11 LSR: 逻 辑 右 移 (Logical Shift Right), 寄 存 器 中 字 的 高 端 空 出 的 位 补 0 ASR: 算 术 右 移 (Arithmetic Shift Right), 移 位 过 程 中 保 持 符 号 位 不 变, 即 如 果 源 操 作 数 为 正 数, 则 字 的 高 端 空 出 的 位 补 0, 否 则 补 1 ROR: 循 环 右 移 (Rotate Right), 由 字 的 低 端 移 出 的 位 填 入 字 的 高 端 空 出 的 位 RRX: 带 扩 展 的 循 环 右 移 (Rotate Right extended by 1place), 操 作 数 右 移 一 位, 高 端 空 出 的 位 用 原 C 标 志 值 填 充 各 移 位 操 作 如 下 图 所 示 0 LSL 移 位 操 作 0 LSR 移 位 操 作 ASR 移 位 操 作 ROR 移 位 操 作 C RRX 移 位 操 作 寄 存 器 间 接 寻 址 寄 存 器 间 接 寻 址 指 令 中 的 地 址 码 给 出 的 是 一 个 通 用 寄 存 器 编 号, 所 需 要 的 操 作 数 保 存 在 寄 存 器 指 定 地 址 的 存 储 单 元 中, 即 寄 存 器 为 操 作 数 的 地 址 指 针 寄 存 器 间 接 寻 址 指 令 举 例 如 下 : LDR R1,[R2] ; 将 R2 中 的 数 值 作 为 地 址, 取 出 此 地 址 中 的 数 据 保 存 在 R1 中 SWP R1,R1,[R2]; 将 如 中 的 数 值 作 为 地 址, 取 出 此 地 址 中 的 数 值 与 R1 中 的 值 交 换 基 址 寻 址 基 址 寻 址 是 将 基 址 寄 存 器 的 内 容 与 指 令 中 给 出 的 偏 移 量 相 加, 形 成 操 作 数 的 有 效 地 第 3 页

12 址, 基 址 寻 址 用 于 访 问 基 址 附 近 的 存 储 单 元, 常 用 于 查 表, 数 组 操 作, 功 能 部 件 寄 存 器 访 问 等 基 址 寻 址 指 令 举 例 如 下 : LDR STR R2,[R3,#0x0F] ; 将 R3 中 的 数 值 加 0x0F 作 为 地 址, 取 出 此 地 址 的 数 值 保 存 在 R2 中 R1,[R0,#-2] ; 将 R0 中 的 数 值 减 2 作 为 地 址, 把 R1 中 的 内 容 保 存 到 此 地 址 位 置 多 寄 存 器 寻 址 多 寄 存 器 寻 址 就 是 一 次 可 以 传 送 几 个 寄 存 器 值, 允 许 一 条 指 令 传 送 16 个 寄 存 器 的 任 何 子 集 或 所 有 寄 存 器 多 寄 存 器 寻 址 指 令 举 例 如 下 : LDMIA R1!,{R2-R7,R12} ; 将 R1 单 元 中 的 数 据 读 出 到 R2-R7,R12,R1 自 动 加 1 STMIA R0!,{R3-R6,R10}; 将 R3-R6,R10 中 的 数 据 保 存 到 R0 指 向 的 地 址,R0 自 动 加 1 使 用 多 寄 存 器 寻 址 指 令 时, 寄 存 器 子 集 的 顺 序 时 由 小 到 大 的 顺 序 排 列, 连 续 的 寄 存 器 可 用 - 连 接, 否 则, 用, 分 隔 书 写 堆 栈 寻 址 堆 栈 是 特 定 顺 序 进 行 存 取 的 存 储 区, 操 作 顺 序 分 为 后 进 先 出 和 先 进 后 出, 堆 栈 寻 址 时 隐 含 的, 它 使 用 一 个 专 门 的 寄 存 器 ( 堆 栈 指 针 ) 指 向 一 块 存 储 区 域 ( 堆 栈 ), 指 针 所 指 向 的 存 储 单 元 就 是 堆 栈 的 栈 顶 存 储 器 堆 栈 可 分 为 两 种 : 向 上 生 长 : 向 高 地 址 方 向 生 长, 称 为 递 增 堆 栈 向 下 生 长 : 向 低 地 址 方 向 生 长, 称 为 递 减 堆 栈 堆 栈 指 针 指 向 最 后 压 入 的 堆 栈 的 有 效 数 据 项, 称 为 满 堆 栈 ; 堆 栈 指 针 指 向 下 一 个 要 放 入 的 空 位 置, 称 为 空 堆 栈 这 样 就 有 4 中 类 型 的 堆 栈 表 示 递 增 和 递 减 的 满 堆 栈 和 空 堆 栈 的 各 种 组 合 满 递 增 : 堆 栈 通 过 增 大 存 储 器 的 地 址 向 上 增 长, 堆 栈 指 针 指 向 内 含 有 效 数 据 项 的 最 高 地 址 指 令 如 LDMFA,STMFA 等 空 递 增 : 堆 栈 通 过 增 大 存 储 器 的 地 址 向 上 增 长, 堆 栈 指 针 指 向 堆 栈 上 的 第 一 个 空 位 置 指 令 如 LDMEA,STMEA 等 第 4 页

13 满 递 减 : 堆 栈 通 过 减 小 存 储 器 的 地 址 向 下 增 长, 堆 栈 指 针 指 向 内 含 有 效 数 据 项 的 最 低 地 址 指 令 如 LDMFD,STMFD 等 空 递 减 : 堆 栈 通 过 减 小 存 储 器 的 地 址 向 下 增 长, 堆 栈 指 针 指 向 堆 栈 下 的 第 一 个 空 位 置 指 令 如 LDMED,STMED 等 堆 栈 寻 址 指 令 举 例 如 下 : STMFD SP!,{R1-R7,LR} ; 将 R1~R7,LR 入 栈 满 递 减 堆 栈 LDMFD SP!,{R1-R7,LR} ; 数 据 出 栈, 放 入 R1~R7,LR 寄 存 器 满 递 减 堆 栈 块 拷 贝 寻 址 多 寄 存 器 传 送 指 令 用 于 一 块 数 据 从 存 储 器 的 某 一 位 置 拷 贝 到 另 一 位 置 块 拷 贝 寻 址 指 令 举 例 如 下 : STMIA R0!,{R1-R7} ; 将 R1~R7 的 数 据 保 存 到 存 储 器 中, 存 储 器 指 针 在 保 存 第 一 ; 个 值 之 后 增 加, 增 长 方 向 为 向 上 增 长 STMIB R0!,{R1-R7} ; 将 R1~R7 的 数 据 保 存 到 存 储 器 中, 存 储 器 指 针 在 保 存 第 一 ; 个 值 之 前 增 加, 增 长 方 向 为 向 上 增 长 STMDA R0!,{R1-R7} ; 将 R1~R7 的 数 据 保 存 到 存 储 器 中, 存 储 器 指 针 在 保 存 第 一 ; 个 值 之 后 增 加, 增 长 方 向 为 向 下 增 长 STMDB R0!,{R1-R7} ; 将 R1~R7 的 数 据 保 存 到 存 储 器 中, 存 储 器 指 针 在 保 存 第 一 ; 个 值 之 前 增 加, 增 长 方 向 为 向 下 增 长 相 对 寻 址 相 对 寻 址 是 基 址 寻 址 的 一 种 变 通, 由 程 序 计 数 器 PC 提 供 基 准 地 址, 指 令 中 的 地 址 码 字 段 作 为 偏 移 量, 两 者 相 加 后 得 到 的 地 址 即 为 操 作 数 的 有 效 地 址 相 对 寻 址 指 令 举 例 如 下 : BL ROUTE1 ; 调 用 到 ROUTE1 子 程 序 BEQ LOOP ; 条 件 跳 转 到 LOOP 标 号 处 LOOP MOV R2,#2 第 5 页

14 ROUTE1 第 6 页

15 指 令 集 介 绍 ARM 指 令 集 指 令 格 式 基 本 格 式 <opcode>{<cond>}{s} <Rd>,<Rn>{,<opcode2>} 其 中,<> 内 的 项 是 必 须 的,{} 内 的 项 是 可 选 的, 如 <opcode> 是 指 令 助 记 符, 是 必 须 的, 而 {<cond>} 为 指 令 执 行 条 件, 是 可 选 的, 如 果 不 写 则 使 用 默 认 条 件 AL( 无 条 件 执 行 ) opcode cond S Rd Rn operand2 指 令 助 记 符, 如 LDR,STR 等 执 行 条 件, 如 EQ,NE 等 是 否 影 响 CPSR 寄 存 器 的 值, 书 写 时 影 响 CPSR, 否 则 不 影 响 目 标 寄 存 器 第 一 个 操 作 数 的 寄 存 器 第 二 个 操 作 数 指 令 格 式 举 例 如 下 : LDR R0,[R1] ; 读 取 R1 地 址 上 的 存 储 器 单 元 内 容, 执 行 条 件 AL BEQ ADDS DATAEVEN ; 跳 转 指 令, 执 行 条 件 EQ, 即 相 等 跳 转 到 DATAEVEN R1,R1,#1 ; 加 法 指 令,R1+1=R1 影 响 CPSR 寄 存 器, 带 有 S SUBNES R1,R1,#0xD; 条 件 执 行 减 法 运 算 (NE),R1-0xD=>R1, 影 响 CPSR 寄 存 器, 带 有 S 第 2 个 操 作 数 下 : 在 ARM 指 令 中, 灵 活 的 使 用 第 2 个 操 作 数 能 提 高 代 码 效 率, 第 2 个 操 作 数 的 形 式 如 #immed_8r 常 数 表 达 式, 该 常 数 必 须 对 应 8 位 位 图, 即 常 数 是 由 一 个 8 位 的 常 数 循 环 移 位 偶 数 第 7 页

16 位 得 到 合 法 常 量 : 0x3FC 0 0xF ,0xF 非 法 常 量 : 0x1FE 511 0xFFFF 0x1010 0xF 常 数 表 达 式 应 用 举 例 如 下 : MOV R0,#1 ;R0=1 AND LDR R1,R2,#0x0F ;R2 与 0x0F, 结 果 保 存 在 R1 R0,[R1],#-4 ; 读 取 R1 地 址 上 的 存 储 器 单 元 内 容, 且 R1=R1-4 Rm 寄 存 器 方 式, 在 寄 存 器 方 式 下 操 作 数 即 为 寄 存 器 的 数 值 寄 存 器 方 式 应 用 举 例 : SUB R1,R1,R2 MOV PC,R0 LDR R0,[R1],-R2 ;R1-R2=>R1 ;PC=R0, 程 序 跳 转 到 指 定 地 址 ; 读 取 R1 地 址 上 的 存 储 器 单 元 内 容 并 存 入 R0, 且 R1=R1-R2 Rm,shift 如 下 : 寄 存 器 移 位 方 式 将 寄 存 器 的 移 位 结 果 作 为 操 作 数, 但 RM 值 保 存 不 变, 移 位 方 法 ASR #n LSL #n LSR #n ROR #n RRX 算 术 右 移 n 位 (1 n 32) 逻 辑 左 移 n 位 (1 n 31) 逻 辑 左 移 n 位 (1 n 32) 循 环 右 移 n 位 (1 n 31) 带 扩 展 的 循 环 右 移 1 位 type Rs 其 中,type 为 ASR,LSL, 和 ROR 中 的 一 种 ;Rs 偏 移 量 寄 存 器, 低 8 位 有 效, 若 其 值 大 于 或 等 于 32, 则 第 2 个 操 作 数 的 结 果 为 0(ASR ROR 例 外 ) 寄 存 器 偏 移 方 式 应 用 举 例 : ADD R1,R1,R1,LSL #3 ;R1=R1*9 第 8 页

17 SUB R1,R1,R2,LSR#2 ;R1=R1-R2*4 R15 为 处 理 器 的 程 序 计 数 器 PC, 一 般 不 要 对 其 进 行 操 作, 而 且 有 些 指 令 是 不 允 许 使 用 R15, 如 UMULL 指 令 条 件 码 使 用 指 令 条 件 码, 可 实 现 高 效 的 逻 辑 操 作, 提 高 代 码 效 率 条 件 码 表 条 件 码 助 记 符 标 志 含 义 EQ Z=1 相 等 NE Z=0 不 相 等 CS/HS C=1 无 符 号 数 大 于 或 等 于 CC/LO C=0 无 符 号 数 小 于 MI N=1 负 数 PL N=0 正 数 或 零 VS V=1 溢 出 VC V=0 没 有 溢 出 HI C=1,Z=0 无 符 号 数 大 于 LS C=0,Z=1 无 符 号 数 小 于 或 等 于 GE N=V 带 符 号 数 大 于 或 等 于 LT N!=V 带 符 号 数 小 于 GT Z=0,N=V 带 符 号 数 大 于 LE Z=1,N!=V 带 符 号 数 小 于 或 等 于 AL 任 何 无 条 件 执 行 ( 指 令 默 认 条 件 ) 对 于 Thumb 指 令 集, 只 有 B 指 令 具 有 条 件 码 执 行 功 能, 此 指 令 条 件 码 同 表 2.1, 但 如 果 为 无 条 件 执 行 时, 条 件 码 助 记 符 AL 不 能 在 指 令 中 书 写 条 件 码 应 用 举 例 如 下 : 比 较 两 个 值 大 小, 并 进 行 相 应 加 1 处 理,C 代 码 为 if(a>b)a++; else b++; 对 应 的 ARM 指 令 如 下 其 R0 为 a,r1 为 b CMP R0,R1 ;R0 与 R1 比 较 ADDHI R0,R0,#1 ADDLS R1,R1,#1 ; 若 R0>R1, 则 R0=R0+1 ; 若 R0<=R1, 则 R1=R1+1 若 两 个 条 件 均 成 立, 则 将 这 两 个 数 值 相 加,C 代 码 为 第 9 页

18 If((a!=10)&&(b!=20)) a=a+b; 对 应 的 ARM 指 令 如 下. 其 中 R0 为 a,r1 为 b. CMP R0,#10 ; 比 较 R0 是 否 为 10 CMPNE R1,#20 ; 若 R0 不 为 10, 则 比 较 R1 是 否 20 ADDNE R0,R0,R1 ; 若 R0 不 为 10 且 R1 不 为 20, 指 令 执 行,R0=R0+R1 第 10 页

19 ARM 存 储 器 访 问 指 令 ARM 处 理 是 加 载 / 存 储 体 系 结 构 的 典 型 的 RISC 处 理 器, 对 存 储 器 的 访 问 只 能 使 用 加 载 和 存 储 指 令 实 现 ARM 的 加 载 / 存 储 指 令 是 可 以 实 现 字 半 字, 无 符 / 有 符 字 节 操 作 ; 批 量 加 载 / 存 储 指 令 可 实 现 一 条 指 令 加 载 / 存 储 多 个 寄 存 器 的 内 容, 大 大 提 高 效 率 ;SWP 指 令 是 一 条 寄 存 器 和 存 储 器 内 容 交 换 的 指 令, 可 用 于 信 号 量 操 作 等 ARM 处 理 器 是 冯. 诺 依 曼 存 储 结 构, 程 序 空 间 RAM 空 间 及 IO 映 射 空 间 统 一 编 址, 除 对 对 RAM 操 作 以 外, 对 外 围 IO 程 序 数 据 的 访 问 均 要 通 过 加 载 / 存 储 指 令 进 行 ARM 存 储 访 问 指 令 表 助 记 符 说 明 操 作 条 件 码 位 置 LDR Rd,addressing 加 载 字 数 据 Rd [addressing],addressing 索 引 LDR{cond} LDRB Rd,addressing 加 载 无 符 字 节 数 据 Rd [addressing],addressing 索 引 LDR{cond}B LDRT Rd,addressing 以 用 户 模 式 加 载 字 数 据 Rd [addressing],addressing 索 引 LDR{cond}T LDRBT Rd,addressing 以 用 户 模 式 加 载 无 符 号 字 数 据 Rd [addressing],addressing 索 引 LDR{cond}BT LDRH Rd,addressing 加 载 无 符 半 字 数 据 Rd [addressing],addressing 索 引 LDR{cond}H LDRSB Rd,addressing 加 载 有 符 字 节 数 据 Rd [addressing],addressing 索 引 LDR{cond}SB LDRSH Rd,addressing 加 载 有 符 半 字 数 据 Rd [addressing],addressing 索 引 LDR{cond}SH STR Rd,addressing 存 储 字 数 据 [addressing] Rd,addressing 索 引 STR{cond} STRB Rd,addressing 存 储 字 节 数 据 [addressing] Rd,addressing 索 引 STR{cond}B STRT Rd,addressing 以 用 户 模 式 存 储 字 数 据 [addressing] Rd,addressing 索 引 STR{cond}T SRTBT Rd,addressing 以 用 户 模 式 存 储 字 节 数 据 [addressing] Rd,addressing 索 引 STR{cond}BT STRH Rd,addressing 存 储 半 字 数 据 [addressing] Rd,addressing 索 引 STR{cond}H LDM{mode} Rn{!},reglist 批 量 ( 寄 存 器 ) 加 载 reglist [Rn],Rn 回 存 等 LDM{cond}{more} STM{mode} Rn{!},rtglist 批 量 ( 寄 存 器 ) 存 储 [Rn] reglist,rn 回 存 等 STM{cond}{more} SWP Rd,Rm,Rn 寄 存 器 和 存 储 器 字 数 据 交 换 Rd [Rd],[Rn] [Rm](Rn Rd 或 Rm) SWP{cond} SWPB Rd,Rm,Rn 寄 存 器 和 存 储 器 字 节 数 据 交 换 Rd [Rd],[Rn] [Rm](Rn Rd 或 Rm) SWP{cond}B LDR 和 STR 加 载 / 存 储 字 和 无 符 号 字 节 指 令. 使 用 单 一 数 据 传 送 指 令 (STR 和 LDR) 来 装 载 和 存 储 单 一 字 节 或 字 的 数 据 从 / 到 内 存.LDR 指 令 用 于 从 内 存 中 读 取 数 据 放 入 寄 存 器 中 ;STR 指 令 用 于 将 寄 存 器 中 的 数 据 保 存 到 内 存. 指 令 格 式 如 下 : LDR{cond}{T} STR{cond}{T} Rd,< 地 址 >; 加 载 指 定 地 址 上 的 数 据 ( 字 ), 放 入 Rd 中 Rd,< 地 址 >; 存 储 数 据 ( 字 ) 到 指 定 地 址 的 存 储 单 元, 要 存 储 的 数 据 在 Rd 中 LDR{cond}B{T} Rd,< 地 址 >; 加 载 字 节 数 据, 放 入 Rd 中, 即 Rd 最 低 字 节 有 效, 高 24 位 清 零 第 11 页

20 STR{cond}B{T} Rd,< 地 址 >; 存 储 字 节 数 据, 要 存 储 的 数 据 在 Rd, 最 低 字 节 有 效 其 中,T 为 可 选 后 缀, 若 指 令 有 T, 那 么 即 使 处 理 器 是 在 特 权 模 式 下, 存 储 系 统 也 将 访 问 看 成 是 处 理 器 是 在 用 户 模 式 下.T 在 用 户 模 式 下 无 效, 不 能 与 前 索 引 偏 移 一 起 使 用 T. LDR/STR 指 令 寻 址 是 非 常 灵 活 的, 由 两 部 分 组 成, 一 部 分 为 一 个 基 址 寄 存 器, 可 以 为 任 一 个 通 用 寄 存 器, 另 一 部 分 为 一 个 地 址 偏 移 量. 地 址 偏 移 量 有 以 下 3 种 格 式 : (1) 立 即 数. 立 即 数 可 以 是 一 个 无 符 号 数 值, 这 个 数 据 可 以 加 到 基 址 寄 存 器, 也 可 以 从 基 址 寄 存 器 中 减 去 这 个 数 值. 指 令 举 例 如 下 : LDR R1,[R0,#0x12] ; 将 R0+0x12 地 址 处 的 数 据 读 出, 保 存 到 R1 中 (R0 的 值 不 变 ) LDR R1,[R0,#-0x12]; 将 R0-0x12 地 址 处 的 数 据 读 出, 保 存 到 R1 中 (R0 的 值 不 变 ) LDR R1,[R0] ; 将 R0 地 址 处 的 数 据 读 出, 保 存 到 R1 中 ( 零 偏 移 ) (2) 寄 存 器. 寄 存 器 中 的 数 值 可 以 加 到 基 址 寄 存 器, 也 可 以 从 基 址 寄 存 器 中 减 去 这 个 数 值. 指 令 举 例 值. 指 令 举 例 如 下 : LDR R1,[R0,R2] ; 将 R0+R2 地 址 的 数 据 计 读 出, 保 存 到 R1 中 (R0 的 值 不 变 ) LDR R1,[R0,-R2] ; 将 R0-R2 地 址 处 的 数 据 计 读 出, 保 存 到 R1 中 (R0 的 值 不 变 ) (3) 寄 存 器 及 移 位 常 数. 寄 存 器 移 位 后 的 值 可 以 加 到 基 址 寄 存 器, 也 可 以 从 基 址 寄 存 器 中 减 去 这 个 数 值. 指 令 举 例 如 下 : LDR R1,[R0,R2,LSL #2] ; 将 R0+R2*4 地 址 处 的 数 据 读 出, 保 存 到 R1 中 (R0,R2 的 值 不 变 ) LDR R1,[R0,-R2,LSL #2]; 将 R0-R2*4 地 址 处 的 数 据 计 读 出, 保 存 到 R1 中 (R0,R2 的 值 不 变 ) 从 寻 址 方 式 的 地 址 计 算 方 法 分, 加 载 / 存 储 指 令 有 以 下 4 种 形 式 : (1) 零 偏 移.Rn 的 值 作 为 传 送 数 据 的 地 址, 即 地 址 偏 移 量 为 0. 指 令 举 例 如 下 : LDR Rd,[Rn] (2) 前 索 引 偏 移. 在 数 据 传 送 之 前, 将 偏 移 量 加 到 Rn 中, 其 结 果 作 为 传 送 数 据 的 存 储 地 址. 若 使 用 后 缀!, 则 结 果 写 回 到 Rn 中, 且 Rn 值 不 允 许 为 R15. 指 令 举 例 如 下 : LDR LDR Rd,[Rn,#0x04]! Rd,[Rn,#-0x04] (3) 程 序 相 对 偏 移. 程 序 相 对 偏 移 是 索 引 形 式 的 另 一 个 版 本. 汇 编 器 由 PC 寄 存 器 计 算 偏 移 量, 并 将 PC 寄 存 器 作 为 Rn 生 成 前 索 引 指 令. 不 能 使 用 后 缀!. 指 令 举 例 如 下 : LDR Rd,label ;label 为 程 序 标 号,label 必 须 是 在 当 前 指 令 的 ±4KB 范 围 内 (4) 后 索 引 偏 移.Rn 的 值 用 做 传 送 数 据 的 存 储 地 址. 在 数 据 传 送 后, 将 偏 移 量 与 Rn 第 12 页

21 相 加, 结 果 写 回 到 Rn 中.Rn 不 允 许 是 R15. 指 令 举 例 如 下 : LDR Rd,[Rn],#0x04 地 址 对 准 -- 大 多 数 情 况 下, 必 须 保 证 用 于 32 位 传 送 的 地 址 是 32 位 对 准 的. 加 载 / 存 储 字 和 无 符 号 字 节 指 令 举 例 如 下 : LDR R2,[R5] ; 加 载 R5 指 定 地 址 上 的 数 据 ( 字 ), 放 入 R2 中 STR R1,[R0,#0x04] ; 将 R1 的 数 据 存 储 到 R0+0x04 存 储 单 元,R0 值 不 变 LDRB R3,[R2],#1 ; 读 取 R2 地 址 上 的 一 字 节 数 据, 并 保 存 到 R3 中,R2=R3+1 STRB R6,[R7] ; 读 R6 的 数 据 保 存 到 R7 指 定 的 地 址 中, 只 存 储 一 字 节 数 据 加 载 / 存 储 半 字 和 带 符 号 字 节. 这 类 LDR/STR 指 令 可 能 加 载 带 符 字 节 \ 加 载 带 符 号 半 字 加 载 / 存 储 无 符 号 半 字. 偏 移 量 格 式 寻 址 方 式 与 加 载 / 存 储 字 和 无 符 号 字 节 指 令 相 同. 指 令 格 式 如 下 : LDR{cond}SB Rd,< 地 址 > ; 加 载 指 定 地 址 上 的 数 据 ( 带 符 号 字 节 ), 放 入 Rd 中 LDR{cond}SH Rd,< 地 址 > ; 加 载 指 定 地 址 上 的 数 据 ( 带 符 号 字 节 ), 放 入 Rd 中 LDR{cond}H STR{cond}H Rd,< 地 址 > ; 加 载 半 字 数 据, 放 入 Rd 中, 即 Rd 最 低 16 位 有 效, 高 16 位 清 零 Rd,< 地 址 > ; 存 储 半 字 数 据, 要 存 储 的 数 据 在 Rd, 最 低 16 位 有 效 说 明 : 带 符 号 位 半 字 / 字 节 加 载 是 指 带 符 号 位 加 载 扩 展 到 32 位 ; 无 符 号 位 半 字 加 载 是 指 零 扩 展 到 32 位. 地 址 对 准 -- 对 半 字 传 送 的 地 址 必 须 为 偶 数. 非 半 字 对 准 的 半 字 加 载 将 使 Rd 内 容 不 可 靠, 非 半 字 对 准 的 半 字 存 储 将 使 指 定 地 址 的 2 字 节 存 储 内 容 不 可 靠. 加 载 / 存 储 半 字 和 带 符 号 字 节 指 令 举 例 如 下 : LDRSB R1[R0,R3] ; 将 R0+R3 地 址 上 的 字 节 数 据 读 出 到 R1, 高 24 位 用 符 号 位 扩 展 LDRSH R1,[R9] ; 将 R9 地 址 上 的 半 字 数 据 读 出 到 R1, 高 16 位 用 符 号 位 扩 展 LDRH SHRH R6,[R2],#2 ; 将 R2 地 址 上 的 半 字 数 据 读 出 到 R6, 高 16 位 用 零 扩 展,,R2=R2+1 R1,[R0,#2]!; 将 R1 的 数 据 保 存 到 R2+2 地 址 中, 只 存 储 低 2 字 节 数 据,R0=R0+2 LDR/STR 指 令 用 于 对 内 存 变 量 的 访 问, 内 存 缓 冲 区 数 据 的 访 问 查 表 外 围 部 件 的 控 制 操 作 等 等, 若 使 用 LDR 指 令 加 载 数 据 到 PC 寄 存 器, 则 实 现 程 序 跳 转 功 能, 这 样 也 就 实 现 了 程 序 散 转 变 量 的 访 问 NumCount EQU 0x ; 定 义 变 量 NumCount 第 13 页

22 LDR R0,=NumCount ; 使 用 LDR 伪 指 令 装 载 NumCount 的 地 址 到 R0 LDR R1,[R0] ; 取 出 变 量 值 ADD R1,R1,#1 ;NumCount=NumCount+1 STR R1,[R0] ; 保 存 变 量 值 GPIO 设 置 GPIO-BASE EQU 0Xe ; 定 义 GPIO 寄 存 器 的 基 地 址 LDR LDR R0,=GPIO-BASE R1,=0x00FFFF00 ; 装 载 32 位 立 即 数, 即 设 置 值 STR R1,[R0,#0x0C] ;IODIR=0x00FFFF00, IODIR 的 地 址 为 0xE002800C MOV R1,#0x00F00000 STR R1,[R0,#0x04] ;IOSET=0x00F00000,IOSET 的 地 址 为 0xE 程 序 散 转 MOV R2,R2,LSL #2 ; 功 能 号 乘 上 4, 以 便 查 表 LDR PC,[PC,R2] ; 查 表 取 得 对 应 功 能 子 程 序 地 址, 并 跳 转 NOP FUN-TAB DCD FUN-SUB0 DCD DCD FUN-SUB1 FUN-SUB2 LDM 和 STM 批 量 加 载 / 存 储 指 令 可 以 实 现 在 一 组 寄 存 器 和 一 块 连 续 的 内 存 单 元 之 间 传 输 数 据.LDM 为 加 载 多 个 寄 存 器,STM 为 存 储 多 个 寄 存 器. 允 许 一 条 指 令 传 送 16 个 寄 存 器 的 任 何 子 集 或 所 有 寄 存 器. 指 令 格 式 如 下 : 第 14 页

23 LDM{cond}< 模 式 > STM{cond}< 模 式 > Rn{!},reglist{^} Rn{!},reglist{^} LDM /STM 的 主 要 用 途 是 现 场 保 护 数 据 复 制 参 数 传 送 等 其 模 式 有 8 种, 如 下 :( 前 面 4 种 用 于 数 据 块 的 传 输, 后 面 4 种 是 堆 栈 操 作 ) (1) IA: 每 次 传 送 后 地 址 加 4 (2) IB: 每 次 传 送 前 地 址 加 4 (3) DA: 每 次 传 送 后 地 址 减 4 (4) DB: 每 次 传 送 前 地 址 减 4 (5) FD: 满 递 减 堆 栈 (6) ED: 空 递 增 堆 栈 (7) FA: 满 递 增 堆 栈 (8) EA: 空 递 增 堆 栈 其 中, 寄 存 器 Rn 为 基 址 寄 存 器, 装 有 传 送 数 据 的 初 始 地 址,Rn 不 允 许 为 R15; 后 缀! 表 示 最 后 的 地 址 写 回 到 Rn 中 ; 寄 存 器 列 表 reglist 可 包 含 多 于 一 个 寄 存 器 或 寄 存 器 范 围, 使 用, 分 开, 如 {R1,R2,R6-R9}, 寄 存 器 排 列 由 小 到 大 排 列 ; ^ 后 缀 不 允 许 在 用 户 模 式 呈 系 统 模 式 下 使 用, 若 在 LDM 指 令 用 寄 存 器 列 表 中 包 含 有 PC 时 使 用, 那 么 除 了 正 常 的 多 寄 存 器 传 送 外, 将 SPSR 拷 贝 到 CPSR 中, 这 可 用 于 异 常 处 理 返 回 ; 使 用 ^ 后 缀 进 行 数 据 传 送 且 寄 存 器 列 表 不 包 含 PC 时, 加 载 / 存 储 的 是 用 户 模 式 的 寄 存 器, 而 不 是 当 前 模 式 的 寄 存 器 地 址 对 准 这 些 指 令 忽 略 地 址 的 位 [1:0] 批 量 加 载 / 存 储 指 令 举 例 如 下 : LDMIA R0!,{R3-R9} ; 加 载 R0 指 向 的 地 址 上 的 多 字 数 据, 保 存 到 R3~R9 中,R0 值 更 新 STMIA R1!,{R3-R9} ; 将 R3~R9 的 数 据 存 储 到 R1 指 向 的 地 址 上,R1 值 更 新 STMFD LDMFD SP!,{R0-R7,LR} ; 现 场 保 存, 将 R0~R7 LR 入 栈 SP!,{R0-R7,PC}^; 恢 复 现 场, 异 常 处 理 返 回 在 进 行 数 据 复 制 时, 先 设 置 好 源 数 据 指 针, 然 后 使 用 块 拷 贝 寻 址 指 令 LDMIA/STMIA LDMIB/STMIB LDMDA/STMDA LDMDB/STMDB 进 行 读 取 和 存 储 而 进 行 堆 栈 操 作 时, 则 要 先 设 置 堆 栈 指 针, 一 般 使 用 SP 然 后 使 用 堆 栈 寻 址 指 令 STMFD/LDMFD STMED LDMED STMFA/LDMFA STMEA/LDMEA 实 现 堆 栈 操 作 第 15 页

24 多 寄 存 器 传 送 指 令 示 意 图 如 图 所 示, 其 中 R1 为 指 令 执 行 前 的 基 址 寄 存 器,R1 则 为 指 令 执 行 完 后 的 基 址 寄 存 器. R1 R1 R7 R6 R5 4008H 4004H 4000H a) 指 令 STMIA R1!,{R5-R7} R1 R1 R7 R6 R5 4008H 4004H 4000H b) 指 令 STMIB R1!,{R5-R7} R1 R1 R7 R6 R5 4008H 4004H 4000H c) 指 令 STMDA R1!, {R5-R7} R1 R1 R7 R6 R5 4008H 4004H 4000H d) 指 令 STMDB R1!,{R5-R7} 数 据 是 存 储 在 基 址 寄 存 器 的 地 址 之 上 还 是 之 下, 地 址 是 在 存 储 第 一 个 值 之 前 还 是 之 后 增 加 还 是 减 少. 第 16 页

25 增 加 增 加 之 前 之 后 之 前 之 后 多 寄 存 器 传 送 指 令 映 射 向 上 生 长 向 下 生 长 满 空 满 空 STMIB LDMIB STMFA LDMED STMIA LDMIA STMEA LDMFD LDMDB STMDB LDMEA STMFD LDMDA STMDA LDMFA STMED 使 用 LDM/STM 进 行 数 据 复 制 : LDR R0,=SrcData ; 设 置 源 数 据 地 址 LDR R1,=DstData ; 设 置 目 标 地 址 LDMIA R0,{R2-R9} ; 加 载 8 字 数 据 到 寄 存 器 R2~R9 STMIA R1,{R2~R9} ; 存 储 寄 存 器 R2~R9 到 目 标 地 址 使 用 LDM/STM 进 行 现 场 寄 存 器 保 护, 常 在 子 程 序 中 或 异 常 处 理 使 用 : SENDBYTE STMFD SP!,{R0-R7,LR} ; 寄 存 器 入 堆 BL DELAY ; 调 用 DELAY 子 程 序 LDMFD SP!,{R0-R7,PC} ; 恢 复 寄 存 器, 并 返 回 SWP 寄 存 器 和 存 储 器 交 换 指 令.SWP 指 令 用 于 将 一 个 内 存 单 元 ( 该 单 元 地 址 放 在 寄 存 器 Rn 中 ) 的 内 容 读 取 到 一 个 寄 存 器 Rd 中, 同 时 将 另 一 个 寄 存 器 Rm 的 内 容 写 入 到 该 内 存 单 元 中. 使 用 SWP 可 实 现 信 号 量 操 作. 指 令 格 式 如 下 : SWP{cond}{B} Rd,Rm,[Rn] 第 17 页

26 其 中,B 为 可 选 后 缀, 若 有 B, 则 交 换 字 节, 否 则 交 换 32 位 字 :Rd 为 数 据 从 存 储 器 加 载 到 的 寄 存 器 ;Rm 的 数 据 用 于 存 储 到 存 储 器 中, 若 Rm 与 Rn 相 同, 则 为 寄 存 器 与 存 储 器 内 容 进 行 交 换 ;Rn 为 要 进 行 数 据 交 换 的 存 储 器 地 址,Rn 不 能 与 Rd 和 Rm 相 同. SWP 指 令 举 例 如 下 : SWP R1,R1,[R0] ; 将 R1 的 内 容 与 R0 指 向 的 存 储 单 元 的 内 容 进 行 交 换 SWP R1,R2,,[R0] ; 将 R0 指 向 的 存 储 单 元 内 容 读 取 一 字 节 数 据 到 R1 中 ( 高 24 位 清 零 ), 并 将 R2 的 内 容 写 入 到 该 内 存 单 元 中 ( 最 低 字 节 有 效 ) 使 用 SWP 指 令 可 以 方 便 地 进 行 信 号 量 的 操 作 : 12C_SEM EQU 0x C_SEM_WAIT MOV LDR R0,#0 R0,=12C_SEM SWP R1,R1,[R0] ; 取 出 信 号 量, 并 设 置 其 为 0 CMP R1,#0 ; 判 断 是 否 有 信 号 BEQ 12C_SEM_WAIT ; 若 没 有 信 号, 则 等 待 第 18 页

27 ARM 数 据 处 理 指 令 数 据 处 理 指 令 大 致 可 分 为 3 类 ; 数 据 传 送 指 令 ( 如 MOV MVN), 算 术 逻 辑 运 算 指 令 ( 如 ADD,SUM,AND), 比 较 指 令 ( 如 CMP,TST). 数 据 处 理 指 令 只 能 对 寄 存 器 的 内 容 进 行 操 作. 所 有 ARM 数 据 处 理 指 令 均 可 选 择 使 用 S 后 缀, 以 影 响 状 态 标 志. 比 较 指 令 CMP,CMN,TST 和 TEQ 不 需 要 后 缀 S, 它 们 会 直 接 影 响 状 态 标 志. ARM 数 据 处 理 指 令 助 记 符 号 说 明 操 作 条 件 码 位 置 MOV Rd,operand2 数 据 转 送 Rd operand2 MOV {cond}{s} MVN Rd,operand2 数 据 非 转 送 Rd (operand2) MVN {cond}{s} ADD Rd,Rn operand2 加 法 运 算 指 令 Rd Rn+operand2 ADD {cond}{s} SUB Rd,Rn operand2 减 法 运 算 指 令 Rd Rn-operand2 SUB {cond}{s} RSB Rd,Rn operand2 逆 向 减 法 指 令 Rd operand2-rn RSB {cond}{s} ADC Rd,Rn operand2 带 进 位 加 法 Rd Rn+operand2+carry ADC {cond}{s} SBC Rd,Rn operand2 带 进 位 减 法 指 令 Rd Rn-operand2-(NOT)Carry SBC {cond}{s} RSC Rd,Rn operand2 带 进 位 逆 向 减 法 指 令 Rd operand2-rn-(not)carry RSC {cond}{s} AND Rd,Rn operand2 逻 辑 与 操 作 指 令 Rd Rn&operand2 AND {cond}{s} ORR Rd,Rn operand2 逻 辑 或 操 作 指 令 Rd Rn operand2 ORR {cond}{s} EOR Rd,Rn operand2 逻 辑 异 或 操 作 指 令 Rd Rn^operand2 EOR {cond}{s} BIC Rd,Rn operand2 位 清 除 指 令 Rd Rn&(~operand2) BIC {cond}{s} CMP Rn,operand2 比 较 指 令 标 志 N Z C V Rn-operand2 CMP {cond} CMN Rn,operand2 负 数 比 较 指 令 标 志 N Z C V Rn+operand2 CMN {cond} TST Rn,operand2 位 测 试 指 令 标 志 N Z C V Rn&operand2 TST {cond} TEQ Rn,operand2 相 等 测 试 指 令 标 志 N Z C V Rn^operand2 TEQ {cond} 第 19 页

28 数 据 传 送 指 令 MOV 数 据 传 送 指 令. 将 8 位 图 立 即 数 或 寄 存 器 (operant2) 传 送 到 目 标 寄 存 器 Rd, 可 用 于 移 位 运 算 等 操 作. 指 令 格 式 如 下 : MOV{cond}{S} Rd,operand2 MOV 指 令 举 例 如 下 : MOV R1#0x10 ;R1=0x10 MOV R0,R1 ;R0=R1 MOVS R3,R1,LSL #2 ;R3=R1<<2, 并 影 响 标 志 位 MOV PC,LR ;PC=LR, 子 程 序 返 回 MVN 数 据 非 传 送 指 令. 将 8 位 图 立 即 数 或 寄 存 器 (operand2) 按 位 取 反 后 传 送 到 目 标 寄 存 器 (Rd), 因 为 其 具 有 取 反 功 能, 所 以 可 以 装 载 范 围 更 广 的 立 即 数. 指 令 格 式 如 下 : MVN{cond}{S} Rd,operand2 MVN 指 令 举 例 如 下 : MVN R1,#0xFF ;R1=0xFFFFFF00 MVN R1,R2 ; 将 R2 取 反, 结 果 存 到 R1 算 术 逻 辑 运 算 指 令 ADD 下 : 加 法 运 算 指 令. 将 operand2 数 据 与 Rn 的 值 相 加, 结 果 保 存 到 Rd 寄 存 器. 指 令 格 式 如 ADD{cond}{S} Rd,Rn,operand2 ADD 指 令 举 例 如 下 : ADDS R1,R1,#1 ;R1=R1+1 ADD R1,R1,R2 ;R1=R1+R2 ADDS R3,R1,R2,LSL #2 ;R3=R1+R2<<2 第 20 页

29 SUB 减 法 运 算 指 令. 用 寄 存 器 Rn 减 去 operand2. 结 果 保 存 到 Rd 中. 指 令 格 式 如 下 : SUB{cond}{S} Rd,Rn,operand2 SUB 指 令 举 例 如 下 SUBS R0,R0,#1 ;R0=R0-1 SUBS R2,R1,R2 ;R2=R1-R2 SUB R6,R7,#0x10 ;R6=R7-0x10 RSB 逆 向 减 法 指 令. 用 寄 存 器 operand2 减 法 Rn, 结 果 保 存 到 Rd 中. 指 令 格 式 如 下 : RSB{cond}{S} Rd,Rn,operand2 SUB 指 令 举 例 如 下 RSB R3,R1,#0xFF00 ;R3=0xFF00-R1 RSBS R1,R2,R2,LSL #2 ;R1=R2<<2-R2=R2 3 RSB R0,R1,#0 ;R0=-R1 ADC 带 进 位 加 法 指 令. 将 operand2 的 数 据 与 Rn 的 值 相 加, 再 加 上 CPSR 中 的 C 条 件 标 志 位. 结 果 保 存 到 Rd 寄 存 器. 指 令 格 式 如 下 ; ADC{cond}{S} Rd,Rn,operand2 ADC 指 令 举 例 如 下 : ADDS R0,R0,R2 ADC R1,R1,R3 ; 使 用 ADC 实 现 64 位 加 法,(R1 R0)=(R1 R0)+(R3 R2) SBC 带 进 位 减 法 指 令 用 寄 存 器 Rn 减 去 operand2, 再 减 去 CPSR 中 的 C 条 件 标 志 位 的 非 ( 即 若 C 标 志 清 零, 则 结 果 减 去 1), 结 果 保 存 到 Rd 中 指 令 格 式 如 下 : SCB{cond}{S}Rd,Rn,operand2 SBC 指 令 举 例 如 下 SUBS R0,R0,R2 SBC R1,R1,R3 ; 使 用 SBC 实 现 64 位 减 法,(R1,R0)-(R3,R2) 第 21 页

30 RSC 带 进 位 逆 向 减 法 指 令. 用 寄 存 器 operand2 减 去 Rn, 再 减 去 CPSR 中 的 C 条 件 标 志 位, 结 果 保 存 到 Rd 中. 指 令 格 式 如 下 : RSC{cond}{S} Rd,Rn,operand2 RSC 指 令 举 例 如 下 : RSBS R2,R0,#0 RSC R3,R1,#0 ; 使 用 RSC 指 令 实 现 求 64 位 数 值 的 负 数 AND 逻 辑 与 操 作 指 令. 将 operand2 值 与 寄 存 器 Rn 的 值 按 位 作 逻 辑 与 操 作, 结 果 保 存 到 Rd 中. 指 令 格 式 如 下 : AND{cond}{S} Rd,Rn,operand2 AND 指 令 举 例 如 下 : ANDS R0,R0,#x01 ;R0=R0&0x01, 取 出 最 低 位 数 据 AND R2,R1,R3 ;R2=R1&R3 ORR 逻 辑 或 操 作 指 令. 将 operand2 的 值 与 寄 存 器 Rn 的 值 按 位 作 逻 辑 或 操 作, 结 果 保 存 到 Rd 中. 指 令 格 式 如 下 : ORR{cond}{S} Rd,Rn,operand2 ORR 指 令 举 例 如 下 : ORR R0,R0,#x0F ; 将 R0 的 低 4 位 置 1 MOV R1,R2,LSR #4 ORR R3,R1,R3,LSL #8 ; 使 用 ORR 指 令 将 近 R2 的 高 8 位 数 据 移 入 到 R3 低 8 位 中 EOR 逻 辑 异 或 操 作 指 令. 将 operand2 的 值 与 寄 存 器 Rn 的 值 按 位 作 逻 辑 异 或 操 作, 结 果 保 存 到 Rd 中. 指 令 格 式 如 下 : EOR{cond}{S}Rd,Rn,operand2 EOR 指 令 举 例 如 下 : 第 22 页

31 EOR R1,R1,#0x0F ; 将 R1 的 低 4 位 取 反 EOR R2,R1,R0 ;R2=R1^R0 EORS R0,R5,#0x01 ; 将 R5 和 0x01 进 行 逻 辑 异 或, 结 果 保 存 到 R0, 并 影 响 标 志 位 BIC 位 清 除 指 令. 将 寄 存 器 Rn 的 值 与 operand2 的 值 的 反 码 按 位 作 逻 辑 与 操 作, 结 果 保 存 到 Rd 中. 指 令 格 式 如 下 : BIC{cond}{S}Rd,Rn,operand2 BIC 指 令 举 例 如 下 : BIC R1,R1,#0x0F ; 将 R1 的 低 4 位 清 零, 其 它 位 不 变 BIC R1,R2,R3 ; 将 拭 的 反 码 和 R2 相 逻 辑 与, 结 果 保 存 到 R1 比 较 指 令 CMP 比 较 指 令. 指 令 使 用 寄 存 器 Rn 的 值 减 去 operand2 的 值, 根 据 操 作 的 结 果 理 新 CPSR 中 的 相 应 条 件 标 志 位, 以 便 后 面 的 指 令 根 据 相 应 的 条 件 标 志 来 判 断 是 否 执 行. 指 令 格 式 如 下 : CMP{cond} Rn,operand2 CMP 指 令 举 例 如 下 : CMP R1,#10 ;R1 与 10 比 较, 设 置 相 关 标 志 位 CMP R1,R2 ;R1 与 R2 比 较, 设 置 相 关 标 志 位 CMP 指 令 与 SUBS 指 令 的 区 别 在 于 CMP 指 令 不 保 存 运 算 结 果. 在 进 行 两 个 数 据 大 小 判 断 时, 常 用 CMP 指 令 及 相 应 的 条 件 码 来 操 作. CMN 负 数 比 较 指 令. 指 令 使 用 寄 存 器 Rn 与 值 加 上 operand2 的 值, 根 据 操 作 的 结 果 理 新 CPSR 中 的 相 应 条 件 标 志 位, 以 便 后 面 的 指 令 根 据 相 应 的 条 件 标 志 来 判 断 是 否 执 行, 指 令 格 式 如 下 : CMN{cond} Rn,operand2 CMN R0,#1 ;R0+1, 判 断 R0 是 否 为 1 的 补 码, 若 是 Z 置 位 第 23 页

32 CMN 指 令 与 ADDS 指 令 的 区 别 在 于 CMN 指 令 不 保 存 运 算 结 果.CMN 指 令 可 用 于 负 数 比 较, 比 如 CMNR0,#1 指 令 则 表 示 R0 与 -1 比 较, 若 R0 为 -( 即 1 的 补 码 ), 则 Z 置 位, 否 则 Z 复 位. TST 位 测 试 指 令. 指 令 将 寄 存 器 Rn 的 值 与 operand2 的 值 按 位 作 逻 辑 与 操 作, 根 据 操 作 的 结 果 理 新 CPSR 中 相 应 的 条 件 标 志 位, 以 便 后 面 指 令 根 据 相 应 的 条 件 标 志 来 判 断 是 否 执 行. 指 令 格 式 如 下 : TST{cond} Rn,operand2 TST 指 令 举 例 如 下 : TST R0,#0x01 ; 判 断 R0 的 最 低 位 是 否 为 0 TST R1,#0x0F ; 判 断 R1 的 低 4 位 是 否 为 0 TST 指 令 与 ANDS 指 令 的 区 别 在 于 TST4 指 令 不 保 存 运 算 结 果.TST 指 令 通 常 于 EQ,NE 条 件 码 配 合 使 用, 当 所 有 测 试 位 均 为 0 时,EQ 有 效, 而 只 要 有 一 个 测 试 为 不 为 0, 则 NE 有 效. TEQ 相 等 测 试 指 令. 指 令 寄 存 器 Rn 的 值 与 operand2 的 值 按 位 作 逻 辑 异 或 操 作, 根 据 操 作 的 结 果 理 新 CPSR 中 相 应 条 件 标 志 位, 以 便 后 面 的 指 令 根 据 相 应 的 条 件 标 志 来 判 断 是 否 执 行. 指 令 格 式 如 下 : TEQ{cond} Rn,operand2 TEQ 指 令 举 例 如 下 : TEQ R0,R1 ; 比 较 R0 与 R1 是 否 相 等 ( 不 影 响 V 位 和 C 位 ) TST 指 令 与 EORS 指 令 的 区 别 在 于 TST 指 令 不 保 存 运 算 结 果. 使 用 TEQ 进 行 相 等 测 试, 常 与 EQNE 条 件 码 配 合 使 用, 当 两 个 数 据 相 等 时,EQ 有 效, 否 则 NE 有 效. 第 24 页

33 乘 法 指 令 ARM7TDMI(-S) 具 有 乘 法 指 令,32 32 乘 加 指 令,32 32 结 果 为 64 位 的 乘 / 乘 法 指 令. ARM 乘 法 指 令 助 记 符 说 明 操 作 条 件 码 位 置 MUL Rd,Rm,Rs 32 位 乘 法 指 令 Rd Rm*Rs (Rd Rm) MUL{cond}{S} MLA Rd,Rm,Rs,Rn 32 位 乘 加 指 令 Rd Rm*Rs+Rn (Rd Rm) MLA{cond}{S} UMULL RdLo,RdHi,Rm,Rs 64 位 无 符 号 乘 法 指 令 (RdLo,RdHi) Rm*Rs UMULL{cond}{S} UMLAL RdLo,RdHi,Rm,Rs 64 位 无 符 号 乘 加 指 令 (RdLo,RdHi) Rm*Rs+(RdLo,RdHi) UMLAL{cond}{S} SMULL RdLo,RdHi,Rm,Rs 64 位 有 符 号 乘 法 指 令 (RdLo,RdHi) Rm*Rs SMULL{cond}{S} SMLAL RdLo,RdHi,Rm,Rs 64 位 有 符 号 乘 加 指 令 (RdLo,RdHi) Rm*Rs+(RdLo,RdHi) SMLAL{cond}{S} MUL 如 下 : 32 位 乘 法 指 令. 指 令 将 Rm 和 Rs 中 的 值 相 乘, 结 果 的 低 32 位 保 存 到 Rd 中. 指 令 格 式 MUL{cond}{S} Rd,Rm,Rs MUL 指 令 举 例 如 下 : MUL R1,R2,R3 ;R1=R2 R3 MULS R0,R3,R7 ;R0=R3 R7, 同 时 设 置 CPSR 中 的 N 位 和 Z 位 MLA 32 位 乘 加 指 令. 指 令 将 Rm 和 Rs 中 的 值 相 乘, 再 将 乘 积 加 上 第 3 个 操 作 数, 结 果 的 低 32 位 保 存 到 Rd 中. 指 令 格 式 如 下 : MLA{cond}{S} Rd,Rm,Rs,Rn MLA 指 令 举 例 如 下 : MLA R1,R2,R3,R0 ;R1=R2 R3+10 UMULL 64 位 无 符 号 乘 法 指 令. 指 令 将 Rm 和 Rs 中 的 值 作 无 符 号 数 相 乘, 结 果 的 低 32 位 保 存 到 RsLo 中, 而 高 32 位 保 存 到 RdHi 中,. 指 令 格 式 如 下 : UMULL{cond}{S} RdLo,RdHi,Rm,Rs UMULL 指 令 举 例 如 下 : 第 25 页

34 UMULL R0,R1,R5,R8 ;(R1 R0)=R5 R8 UMLAL 64 位 无 符 号 乘 加 指 令. 指 令 将 Rm 和 Rs 中 的 值 作 无 符 号 数 相 乘,64 位 乘 积 与 RdHi,RdLo 相 加, 结 果 的 低 32 位 保 存 到 RdLo 中, 而 高 32 位 保 存 到 RdHi 中. 指 令 格 式 如 下 : UMLAL{cond}{S} RdLo,RdHi,Rm,Rs UMLAL 指 令 举 例 如 下 : UMLAL R0,R1,R5,R8 ;(R1,R0)=R5 R8+(R1,R0) SMULL 64 位 有 符 号 乘 法 指 令. 指 令 将 Rm 和 Rs 中 的 值 作 有 符 号 数 相 乘, 结 果 的 低 32 位 保 存 到 RdLo 中, 而 高 32 位 保 存 到 RdHi 中. 指 令 格 式 如 下 : SMULL{cond}{S} RdLo,RdHi,Rm,Rs SMULL 指 令 举 例 如 下 : SMULL R2,R3,R7,R6 ;(R3,R2)=R7 R6 SMLAL 64 位 有 符 号 乘 加 指 令. 指 令 将 Rm 和 Rs 中 的 值 作 有 符 号 数 相 乘,64 位 乘 积 与 RdHi,RdLo, 相 加, 结 果 的 低 32 位 保 存 到 RdLo 中, 而 高 32 位 保 存 到 RdHi 中. 指 令 格 式 如 下 : SMLAL{cond}{S} RdLo,RdHi,Rm,Rs SMLAL 指 令 举 例 如 下 : SMLAL R2,R3,R7,R6 ;(R3,R2)=R7 R6+(R3,R2) 第 26 页

35 ARM 跳 转 指 令 在 ARM 中 有 两 种 方 式 可 以 实 现 程 序 的 跳 转, 一 种 是 使 用 跳 转 指 令 直 接 跳 转, 另 一 种 则 是 直 接 向 PC 寄 存 器 赋 值 实 现 跳 转. 跳 转 指 令 有 跳 转 指 令 B, 带 链 接 的 跳 转 指 令 BL 带 状 态 切 换 的 跳 转 指 令 BX. 跳 转 指 令 助 记 符 说 明 操 作 条 件 码 位 置 B label 跳 转 指 令 Pc label B{cond} BL label 带 链 接 的 跳 转 指 令 LR PC-4, PC label BL{cond} BX Rm 带 状 态 切 换 的 跳 转 指 令 PC label, 切 换 处 理 状 态 BX{cond} B 跳 转 指 令. 跳 转 到 指 定 的 地 址 执 行 程 序. 指 令 格 式 如 下 ; B{cond} label 跳 转 指 令 B 举 例 如 下 : B WAITA ; 跳 转 到 WAITA 标 号 处 B 0x1234 ; 跳 转 到 绝 对 地 址 0x1234 处 跳 转 到 指 令 B 限 制 在 当 前 指 令 的 ±32Mb 的 范 围 内. BL 带 链 接 的 跳 转 指 令. 指 令 将 下 一 条 指 令 的 地 址 拷 贝 到 R14( 即 LR) 链 接 寄 存 器 中, 然 后 跳 转 到 指 定 地 址 运 行 程 序. 指 令 格 式 如 下 : BL{cond} label 带 链 接 的 跳 转 指 令 BL 举 例 如 下 : BL DELAY 跳 转 指 令 B 限 制 在 当 前 指 令 的 ±32MB 的 范 围 内.BL 指 令 用 于 子 程 序 调 用 BX 带 状 态 切 换 的 跳 转 指 令. 跳 转 到 Rm 指 定 的 地 址 执 行 程 序, 若 Rm 的 位 [0] 为 1, 则 跳 转 第 27 页

36 时 自 动 将 CPSR 中 的 标 志 T 置 位, 即 把 目 标 地 址 的 代 码 解 释 为 Thumb 代 码 ; 若 Rm 的 位 [0] 为 0, 则 跳 转 时 自 动 将 CPSR 中 的 标 志 T 复 位, 即 把 目 标 地 址 的 代 码 解 释 为 ARM 代 码. 指 令 格 式 如 下 : BX{cond} Rm 带 状 态 切 换 的 跳 转 指 令 BX 举 例 如 下 ADRL R0,ThumbFun+1 BX R0 ; 跳 转 到 R0 指 定 的 地 址, 并 根 据 R0 的 最 低 位 来 切 换 处 理 器 状 态 ARM 协 处 理 器 指 令 ARM 支 持 协 处 理 器 操 作, 协 处 理 器 的 控 制 要 通 过 协 处 理 器 命 令 实 现. ARM 协 处 理 器 指 令 助 记 符 说 明 操 作 条 件 码 位 置 CDP coproc,opcodel,crd,crn,crm{,opcode2} 协 处 理 器 数 据 操 作 指 令 取 决 于 协 处 理 器 CDP{cond} LDC{L} coproc,crd 地 址 协 处 理 器 数 据 读 取 指 令 取 决 于 协 处 理 器 LDC{cond}{L} STC{L} coproc,crd, 地 址 协 处 理 器 数 据 写 入 指 令 取 决 于 协 处 理 器 STC{cond}{L} MCR coproc, opcodel,rd,crn,{,opcode2} ARM 寄 存 器 到 协 处 理 器 寄 存 器 的 数 据 传 送 指 令 取 决 于 协 处 理 器 MCR{cond} MRC coproc, opcodel,rd,crn,{,opcode2} 协 处 理 器 寄 存 器 到 ARM 寄 存 器 到 数 据 传 送 指 令 取 决 于 协 处 理 器 MCR{cond} CDP 协 处 理 器 数 据 操 作 指 令.ARM 处 理 器 通 过 CDP 指 令 通 知 ARM 协 处 理 器 执 行 特 定 的 操 作. 该 操 作 由 协 处 理 器 完 成, 即 对 命 令 的 参 数 的 解 释 与 协 处 理 器 有 关, 指 令 的 使 用 取 决 于 协 处 理 器. 若 协 处 理 器 不 能 成 功 地 执 行 该 操 作, 将 产 生 未 定 义 指 令 异 常 中 断. 指 令 格 式 如 下 : CDP{cond} coproc,opcodel,crd,crn,crm{,opcode2} 其 中 : coproc 指 令 操 作 的 协 处 理 器 名. 标 准 名 为 pn,n 为 0~15. opcodel 协 处 理 器 的 特 定 操 作 码 CRd 作 为 目 标 寄 存 器 的 协 处 理 器 寄 存 器. CRN 存 放 第 1 个 操 作 数 的 协 处 理 器 寄 存 器. 第 28 页

37 CRm 存 放 第 2 个 操 作 数 的 协 处 理 器 寄 存 器. Opcode2 可 选 的 协 处 理 器 特 定 操 作 码. CDP 指 令 举 例 如 下 : CDP p7,0,c0,c2,c3,0 ; 协 处 理 器 7 操 作, 操 作 码 为 0, 可 选 操 作 码 为 0 CDP p6,1,c3,c4,c5 ; 协 处 理 器 操 作, 操 作 码 为 1 LDC 协 处 理 器 数 据 读 取 指 令.LDC 指 令 从 某 一 连 续 的 内 存 单 元 将 数 据 读 取 到 协 处 理 器 的 寄 存 器 中. 协 处 理 器 数 据 的 数 据 的 传 送, 由 协 处 理 器 来 控 传 送 的 字 数. 若 协 处 理 器 不 能 成 功 地 执 行 该 操 作, 将 产 生 未 定 义 指 令 异 常 中 断. 指 令 格 式 如 下 ; LDC{cond}{L} coproc,crd,< 地 址 > 其 中 : L 可 选 后 缀, 指 明 是 长 整 数 传 送. coproc 指 令 操 作 的 协 处 理 器 名. 标 准 名 为 pn,n 为 0~15 CRd 作 为 目 标 寄 存 的 协 处 理 器 寄 存 器. < 地 址 > 指 定 的 内 存 地 址 LDC 指 令 举 例 如 下 : LDC p5,c2,[r2,#4]; 读 取 R2+4 指 向 的 内 存 单 元 的 数 据, 传 送 到 协 处 理 器 p5 的 c2 寄 存 器 中 LDC p6,c2,[r1] ; 读 取 是 指 向 的 内 存 单 元 的 数 据, 传 送 到 协 处 理 器 p6 的 c2 寄 存 器 中 STC 协 处 理 器 数 据 写 入 指 令.STC 指 令 将 协 处 理 器 的 寄 存 器 数 据 写 入 到 某 一 连 续 的 内 存 单 元 中. 进 行 协 处 理 器 数 据 的 数 据 传 送, 由 协 处 理 器 来 控 制 传 送 的 字 数. 若 协 处 理 器 不 能 成 功 地 执 行 该 操 作, 将 产 生 未 定 义 指 令 异 常 中 断. 指 令 格 式 如 下 ; STC{cond}{L} coproc,crd,< 地 址 > 其 中 : L 可 选 后 缀, 指 明 是 长 整 数 传 送. coproc 指 令 操 作 的 协 处 理 器 名. 标 准 名 为 pn,n 为 0~15 CRd 作 为 目 标 寄 存 的 协 处 理 器 寄 存 器. 第 29 页

38 < 地 址 > 指 定 的 内 存 地 址 STC 指 令 举 例 如 下 : STC p5,c1,[r0] STC p5,c1,[ro,#-0x04] MCR ARM 寄 存 器 到 协 处 理 器 寄 存 器 的 数 据 传 送 指 令.MCR 指 令 将 ARM 处 理 器 的 寄 存 器 中 的 数 据 传 送 到 协 处 理 器 的 寄 存 器 中. 若 协 处 理 器 不 能 成 功 地 执 行 该 操 作, 将 产 生 未 定 义 指 令 异 常 中 断. 指 令 格 式 如 下 ; MCR{cond} coproc,opcodel,rd,crn,crm{,opcode2} 其 中 coproc 指 令 操 作 的 协 处 理 器 名. 标 准 名 为 pn,n 为 0~15. cpcodel 协 处 理 器 的 特 定 操 作 码. CRD 作 为 目 标 寄 存 器 的 协 处 理 器 寄 存 器. CRn 存 放 第 1 个 操 作 数 的 协 处 理 器 寄 存 器 MCR 指 令 举 例 如 下 : CRm 存 放 第 2 个 操 作 数 的 协 处 理 器 寄 存 器. Opcode2 可 选 的 协 处 理 器 特 定 操 作 码. MCR MCR p6,2,r7,c1,c2, P7,0,R1,c3,c2,1, MRC 协 处 理 器 寄 存 器 到 ARM 寄 存 器 到 的 数 据 传 送 指 令.MRC 指 令 将 协 处 理 器 寄 存 器 中 的 数 据 传 送 到 ARM 处 理 器 的 寄 存 器 中. 若 协 处 理 器 不 能 成 功 地 执 行 该 操 作. 将 产 生 未 定 义 异 常 中 断. 指 令 格 式 如 下. MRC {cond} coproc,opcodel,rd,crn,crm{,opcode2} 其 中 coproc 指 令 操 作 的 协 处 理 器 名. 标 准 名 为 pn,n, 为 0~15 opcodel 协 处 理 器 的 特 定 操 作 码. CRd 作 为 目 标 寄 存 器 的 协 处 理 器 寄 存 器. 第 30 页

39 CRn 存 放 第 1 个 操 作 数 的 协 处 理 器 寄 存 器. CRm 存 放 第 2 个 操 作 数 的 协 处 理 器 寄 存 器. opcode2 可 选 的 协 处 理 器 特 定 操 作 码. MRC 指 令 举 例 如 下 MRC p5,2,r2,c3,c2 MRC p7,0,r0,c1,c2,1 ARM 杂 项 指 令 助 记 符 说 明 操 作 条 件 码 位 置 SWI immed_24 软 中 断 指 令 产 生 软 中 断, 处 理 器 进 入 管 理 模 式 SWI{cond} MRS Rd,psr 读 状 态 寄 存 器 指 令 Rd psr,psr 为 CPSR 或 SPSR MRS{cond} MSR psr_fields,rd/#immed_8r 写 状 态 寄 存 器 指 令 psr_fields Rd/#immed_8r,psr 为 CPSR 或 SPSR MSR{cond} SWI 软 中 断 指 令.SWI 指 令 用 于 产 生 软 中 断, 从 而 实 现 在 用 户 模 式 变 换 到 管 理 模 式,CPSR 保 存 到 管 理 模 式 的 SPSR 中, 执 行 转 移 到 SWI 向 量, 在 其 它 模 式 下 也 可 使 用 SWI 指 令, 处 理 同 样 地 切 换 到 管 理 模 式. 指 令 格 式 如 下 ; SWI{cond} immed_24 其 中 immed_24 24 位 立 即 数, 值 为 0~ 之 间 的 整 数 SWI 指 令 举 例 如 下 : SWI 0 ; 软 中 断, 中 断 立 即 数 为 0 SWI 0x ; 软 中 断, 中 断 立 即 数 为 0x 使 用 SWI 指 令 时, 通 常 使 用 以 下 两 种 方 法 进 行 传 递 参 数,SWI 异 常 中 断 处 理 程 序 就 可 以 提 供 相 关 的 服 务, 这 两 种 方 法 均 是 用 户 软 件 协 定.SWI 异 常 中 断 处 理 程 序 要 通 过 读 取 引 起 软 中 断 的 SWI 指 令, 以 取 得 24 位 立 即 数. 1. 指 令 24 位 的 立 即 数 指 定 了 用 户 请 求 的 服 务 类 型, 参 数 通 过 用 寄 存 器 传 递 MOV R0,#34 ; 设 置 了 功 能 号 为 34 SWI 12 ; 调 用 12 号 软 中 断 2. 指 令 中 的 24 位 立 即 数 被 忽 略, 用 户 请 求 的 服 务 类 型 由 寄 存 器 R0 的 值 决 定, 参 数 通 第 31 页

40 过 其 它 的 通 用 寄 存 器 传 递. MOV R0,#12 ; 调 用 12 号 软 中 断 MOV R1,#34 ; 设 置 子 功 能 号 为 34 SWI 0 在 SWI 异 常 中 断 处 理 程 序 中, 取 出 SWI 立 即 数 的 步 骤 为 : 首 先 确 定 引 起 软 中 断 的 SWI 指 令 是 ARM 指 令 还 时 Thumb 指 令, 这 可 通 过 对 SPSR 访 问 得 到 : 然 后 要 取 得 该 SWI 指 令 的 地 址, 这 可 通 过 访 问 LR 寄 存 器 得 到 : 接 着 读 出 指 令, 分 解 出 立 即 数. 读 出 SWI 立 即 数 T_bit EQU 0x20 SWI_Hander STMFD SP!,{R0_R3,R12,LR} ; 现 场 保 护 MRS R0,SPSR ; 读 取 SPSR STMFD SP!,{R0} ; 保 存 SPSR TST R0,#T_bit ; 测 试 T 标 志 位 LDRNEH R0,[LR,#-2] ; 若 是 Thumb 指 令, 读 取 指 令 码 (16 位 ) BICNE R0,R0,#0xFF00 ; 取 得 Thumb 指 令 的 8 位 立 即 数 LDREQ R0,[LR,#-4] ; 若 是 ARM 指 令, 读 取 指 令 码 (32 位 ) BICNQ R0,R0,#0xFF00000 ; 取 得 ARM 指 令 的 24 位 立 即 数 LDMFD SP!,{R0-R3,R12,PC}^ ;SWI 异 常 中 断 返 回 MRS 读 状 态 寄 存 器 指 令. 在 ARM 处 理 器 中, 只 有 MRS 指 令 可 以 状 态 寄 存 器 CPSR 或 SPSR 读 出 到 通 用 寄 存 器 中. 指 令 格 式 如 下 ; MRS{cond} Rd,psr 其 中 ; Rd 目 标 寄 存 器.Rd 不 允 许 为 R15. psr CPSR 或 SPSR SWI 指 令 举 例 如 下 MRS R1,CPSR ; 将 CPSR 状 态 寄 存 器 读 取, 保 存 到 R1 中 第 32 页

41 MRS R2,SPSR ; 将 SPSR 状 态 寄 存 器 读 取, 保 存 到 R2 中 MRS 指 令 读 取 CPSR, 可 用 来 判 断 ALU 的 状 态 标 志, 或 IRQ,FIQ 中 断 是 否 允 许 等 ; 在 异 常 处 理 程 序 中, 读 SPSR 可 知 道 进 行 异 常 前 的 处 理 器 状 态 等.MRS 与 MSR 配 合 使 用, 实 现 CPSR 或 SPSR 寄 存 器 的 读 修 改 --- 写 操 作, 可 用 来 进 行 处 理 器 模 式 切 换 (), 允 许? 禁 止 IRQ/FIQ 中 断 等 设 置. 另 外, 进 程 切 换 或 允 许 异 常 中 断 嵌 套 时, 也 需 要 使 用 MRS 指 令 读 取 SPSR 状 态 值. 保 存 起 来. 使 能 IRQ 中 断 ENABLE_IRQ MRS BIC MSR MOV R0,CPSR R0.R0,#0x80 CPSR_c,R0 PC,LR 禁 能 IRQ 中 断 DISABLE_IRQ MRS ORR MSR MOV R0,CPSR R0,R0,#0x80 CPSR_c,R0 PC,LR MSR 写 状 态 寄 存 器 指 令. 在 ARM 处 理 器 中. 只 有 MSR 指 令 可 以 直 接 设 置 状 态 寄 存 器 CPSR 或 SPSR. 指 令 格 式 如 下 MSR{cond} MSR{cond} psr_fields,#immed_8r psr_fields,rm 其 中 : psr CPSR 或 SPSR fields 指 定 传 送 的 区 域.Fields 可 以 是 以 下 的 一 种 或 多 种 ( 字 母 必 须 为 小 写 ): c 控 制 域 屏 蔽 字 节 (psr[70]) x 扩 展 域 屏 蔽 字 节 (psr[158]) s 状 态 域 屏 蔽 字 节 (psr[23.16]) 第 33 页

42 f 标 志 域 屏 蔽 字 节 (psr[3124]) immed_8r 要 传 送 到 状 态 寄 存 器 指 定 域 的 立 即 数,8 位. Rm 要 传 送 到 状 态 寄 存 器 指 定 域 的 数 据 的 源 寄 存 器. MSR 指 令 举 例 如 下 MSR CPSR_c,#0xD3 ;CPSR[70]=0xD3, 即 切 换 到 管 理 模 式. MSR CPSR_cxsf,R3 ;CPSR=R3 只 有 在 特 权 模 式 下 才 能 修 改 状 态 寄 存 器. 程 序 中 不 能 通 过 MSR 指 令 直 接 修 改 CPSR 中 的 T 控 制 位 来 实 现 ARM 状 态 /Thumb 状 态 的 切 换, 必 须 使 用 BX 指 令 完 成 处 理 器 状 态 的 切 换 ( 因 为 BX 指 令 属 转 移 指 令, 它 会 打 断 流 水 线 状 态, 实 现 处 理 器 状 态 切 换 ).MRS 与 MSR 配 合 使 用, 实 现 CPSR 或 SPSR 寄 存 器 的 读 --- 修 改 --- 写 操 作, 可 用 来 进 行 处 理 器 模 式 切 换 允 许 / 禁 止 IRQ/FIQ 中 断 等 设 置,. 堆 栈 指 令 实 始 化 INITSTACK MOV R0,LR ; 保 存 返 回 地 址 ; 设 置 管 理 模 式 堆 栈 MSR LDR CPSR_c,#0xD3 SP,StackSvc ; 设 置 中 断 模 式 堆 栈 MSR LDR CPSR_c,#0xD2 SP,StackIrq ARM 伪 指 令 ARM 伪 指 令 不 是 ARM 指 令 集 中 的 指 令, 只 是 为 了 编 程 方 便 编 译 器 定 义 了 伪 指 令, 使 用 时 可 以 像 其 它 ARM 指 令 一 样 使 用, 但 在 编 译 时 这 些 指 令 将 被 等 效 的 ARM 指 令 代 替.ARM 伪 指 令 有 四 条, 分 别 为 ADR 伪 指 令,ADRL 伪 指 令,LDR 伪 指 令,NOP 伪 指 令. 第 34 页

43 ADR 小 范 围 的 地 址 读 取 伪 指 令.ADR 指 令 将 基 于 PC 相 对 偏 移 的 地 址 值 读 取 到 寄 存 器 中. 在 汇 编 编 译 源 程 序 时,ADR 伪 指 令 被 编 译 器 替 换 成 一 条 合 适 的 指 令. 通 常, 编 译 器 用 一 条 ADD 指 令 或 SUB 指 令 来 实 现 该 ADR 伪 指 令 的 功 能, 若 不 能 用 一 条 指 令 实 现, 则 产 生 错 误, 编 译 失 败. ADR 伪 指 令 格 式 如 下 ADR{cond} register,exper 其 中 register 加 载 的 目 标 寄 存 器 exper 地 址 表 达 式. 当 地 址 值 是 非 字 地 齐 时, 取 值 范 围 -255~255 字 节 之 间 ; 当 地 址 是 字 对 齐 时, 取 值 范 围 -1020~1020 字 节 之 间. 对 于 基 于 PC 相 对 偏 移 的 地 址 值 时, 给 定 范 围 是 相 对 当 前 指 令 地 址 后 两 个 字 处 ( 因 为 ARM7TDMI 为 三 级 流 水 线 ). ADR 伪 指 令 举 例 如 下 ; LOOP MOV R1,#0xF0 ADR R2,LOOP ; 将 LOOP 的 地 址 放 入 R2 ADR R3,LOOP+4 可 以 用 ADR 加 载 地 址, 实 现 查 表 : ADR R0,DISP_TAB ; 加 载 转 换 表 地 址 LDRB R1,[R0,R2] ; 使 用 R2 作 为 参 数, 进 行 查 表 DISP_TAB DCB 0Xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90 ADRL 中 等 范 围 的 地 址 读 取 伪 指 令.ADRL 指 令 将 基 于 PC 相 对 偏 移 的 地 址 值 或 基 于 寄 存 器 相 对 偏 移 的 地 址 值 读 取 到 寄 存 器 中, 比 ADR 伪 指 令 可 以 读 取 更 大 范 围 的 地 址 在 汇 编 编 第 35 页

44 译 源 程 序 时,ADRL 伪 指 令 被 编 译 器 替 换 成 两 个 条 合 适 的 指 令 若 不 能 用 两 条 指 令 实 现 ADRL 伪 指 令 功 能, 则 产 生 错 误, 编 译 失 败 ADRL 伪 指 令 格 式 如 下 : ADR{cond} register,exper 其 中 :register 加 载 的 目 标 寄 存 器 expr 地 址 表 达 式 当 地 址 值 是 非 字 对 齐 时, 取 范 围 -64K~64K 字 节 ADRL 伪 指 令 举 例 如 下 ; 之 间 ; 当 地 址 值 是 字 对 齐 时, 取 值 范 围 -256K~256K 字 节 之 间 ADRL R0,DATA_BUF ADRL R1 DATA_BUF+80 DATA_BUF SPACE 100 ; 定 义 100 字 节 缓 冲 区 可 以 且 用 ADRL 加 载 地 址, 实 现 程 序 跳 转, 中 等 范 围 地 址 的 加 载 ADR LR,RETURNI ; 设 置 返 回 地 址 ADRL R1 Thumb_Sub+1; 取 得 了 Thumb 子 程 序 入 口 地 址, 且 R1 的 0 位 置 1 BX R1 ; 调 用 Thumb 子 程 序, 并 切 换 处 理 器 状 态 RETURNI CODE16 Thumb_Sub MOV R1,#10 LDR 大 范 围 的 地 址 读 取 伪 指 令.LDR 伪 指 令 用 于 加 载 32 位 的 立 即 数 或 一 个 地 址 值 到 指 定 寄 存 器. 在 汇 编 编 译 源 程 序 时,LDR 伪 指 令 被 编 译 器 替 换 成 一 条 合 适 的 指 令. 若 加 载 的 常 数 未 超 出 MOV 或 MVN 的 范 围, 则 使 用 MOV 或 MVN 指 令 代 替 该 LDR 伪 指 令, 否 则 汇 编 器 将 常 第 36 页

45 量 放 入 字 池, 并 使 用 一 条 程 序 相 对 偏 移 的 LDR 指 令 从 文 字 池 读 出 常 量.LDR 伪 指 令 格 式 如 下 ; LDR{cond} register,=expr/label_expr 其 中 register 加 载 的 目 标 寄 存 器 expr 32 位 立 即 数. label_expr 基 于 PC 的 地 址 表 达 式 或 外 部 表 达 式. LADR 伪 指 令 举 例 如 下. LDR R0,=0x ; 加 载 32 位 立 即 数 0x LDR R0,=DATA_BUF+60 ; 加 载 DATA_BUF 地 址 +60 LTORG ; 声 明 文 字 池 伪 指 令 LDR 常 用 于 加 载 芯 片 外 围 功 能 部 件 的 寄 存 器 地 址 (32 位 立 即 数 ), 以 实 现 各 种 控 制 操 作 加 载 32 位 立 即 数 LDR R0,=IOPIN ; 加 载 GPIO 寄 存 器 IOPIN 的 地 址 LDR R1,[R0] ; 读 取 IOPIN 寄 存 器 的 值 LDR LDR R0,=IOSET R1,=0x STR R1,[R0] ;IOSET=0x 从 PC 到 文 字 池 的 偏 移 量 必 须 小 于 4KB 与 ARM 指 令 的 LDR 相 比, 伪 指 令 的 LDR 的 参 数 有 = 号 NOP 空 操 作 伪 指 令.NOP 伪 指 令 在 汇 编 时 将 会 被 代 替 成 ARM 中 的 空 操 作, 比 如 可 能 为 MOV,R0,R0 指 令 等,NOP 伪 指 令 格 式 如 下 NOP 第 37 页

46 NOP 可 用 于 延 时 操 作. 软 件 延 时 DELAY1 NOP NOP NOP SUBS R1,R1,#1 BNE DELAY1 第 38 页

47 Thumb 指 令 集 Thumb 指 令 可 以 看 作 是 ARM 指 令 压 缩 形 式 的 子 集, 是 针 对 代 码 密 度 的 问 题 而 提 出 的, 它 具 有 16 位 的 代 码 密 度.Thumb 不 是 一 个 完 整 的 体 系 结 构, 不 能 指 望 处 理 只 执 行 Thumb 指 令 而 不 支 持 ARM 指 令 集. 因 此,Thumb 指 令 只 需 要 支 持 通 用 功 能, 必 要 时 可 以 借 助 于 完 善 的 ARM 指 令 集, 比 如, 所 有 异 常 自 动 进 入 ARM 状 态. 在 编 写 Thumb 指 令 时, 先 要 使 用 伪 指 令 CODE16 声 明, 而 且 在 ARM 指 令 中 要 使 用 BX 指 令 跳 转 到 Thumb 指 令, 以 切 换 处 理 器 状 态. 编 写 ARM 指 令 时, 则 可 使 用 伪 指 令 CODE32 声 明. Thumb 指 令 集 与 ARM 指 令 集 的 区 别 Thumb 指 令 集 没 有 协 处 理 器 指 令, 信 号 量 指 令 以 及 访 问 CPSR 或 SPSR 的 指 令, 没 有 乘 加 指 令 及 64 位 乘 法 指 令 等, 且 指 令 的 第 二 操 作 数 受 到 限 制 ; 除 了 跳 转 指 令 B 有 条 件 执 行 功 能 外, 其 它 指 令 均 为 无 条 件 执 行 ; 大 多 数 Thumb 数 据 处 理 指 令 采 用 2 地 址 格 式.Thumb 指 令 集 与 ARM 指 令 的 区 别 一 般 有 如 下 几 点 : 跳 转 指 令 程 序 相 对 转 移, 特 别 是 条 件 跳 转 与 ARM 代 码 下 的 跳 转 相 比, 在 范 围 上 有 更 多 的 限 制, 转 向 子 程 序 是 无 条 件 的 转 移. 数 据 处 理 指 令 数 据 处 理 指 令 是 对 通 用 寄 存 器 进 行 操 作, 在 大 多 数 情 况 下, 操 作 的 结 果 须 放 入 其 中 一 个 操 作 数 寄 存 器 中, 而 不 是 第 3 个 寄 存 器 中. 数 据 处 理 操 作 比 ARM 状 态 的 更 少, 访 问 寄 存 器 R8~R15 受 到 一 定 限 制. 除 MOV 和 ADD 指 令 访 问 器 R8~R15 外, 其 它 数 据 处 理 指 令 总 是 更 新 CPSR 中 的 ALU 状 态 标 志. 访 问 寄 存 器 R8~R15 的 Thumb 数 据 处 理 指 令 不 能 更 新 CPSR 中 的 ALU 状 态 标 志. 单 寄 存 器 加 载 和 存 储 指 令 在 Thumb 状 态 下, 单 寄 存 器 加 载 和 存 储 指 令 只 能 访 问 寄 存 器 R0~R7 批 量 寄 存 器 加 载 和 存 储 指 令 LDM 和 STM 指 令 可 以 将 任 何 范 围 为 R0~R7 的 寄 存 器 子 集 加 载 或 存 储. 第 39 页

48 PUSH 和 POP 指 令 使 用 堆 栈 指 令 R13 作 为 基 址 实 现 满 递 减 堆 栈. 除 R0~R7 外,PUSH 指 令 还 可 以 存 储 链 接 寄 存 器 R14, 并 且 POP 指 令 可 以 加 载 程 序 指 令 PC Thumb 存 储 器 访 问 指 令 Thumb 指 令 集 的 LDM 和 SRM 指 令 可 以 将 任 何 范 围 为 R0~R7 的 寄 存 器 子 集 加 载 或 存 储. 批 量 寄 存 器 加 载 和 存 储 指 令 只 有 LDMIA,STMIA 指 令, 即 每 次 传 送 先 加 载 / 存 储 数 据, 然 后 地 址 加 4. 对 堆 栈 处 理 只 能 使 用 PUSH 指 令 及 POP 指 令. Thumb 存 储 器 访 问 指 令 助 记 符 说 明 操 作 影 响 标 志 LDR Rd,[Rn,#immed_5 4] 加 载 字 数 据 Rd [Rm,#immed_5 4],Rd,Rn 为 R0~R7 无 LDRH Rd,[Rn,#immed_5 2] 加 载 无 符 半 字 数 据 Rd [Rm,#immed_5 2],Rd,Rn 为 R0~R7 无 LDRB Rd,[Rn,#immed_5 1] 加 载 无 符 字 节 数 据 Rd [Rm,#immed_5 1],Rd,Rn 为 R0~R7 无 STR Rd,[Rn,#immed_5 4] 存 储 字 数 据 Rn,#immed_5 4Rd Rd,Rn 为 R0~R7 无 STRH Rd,[Rn,#immed_5 2] 存 储 无 符 半 辽 数 据 Rn,#immed_5 2]Rd Rd,Rn 为 R0~R7 无 STRB Rd,[Rn#immed_5 1] 存 储 无 符 字 节 数 据 Rn,#immed_5 1]Rd Rd,Rn 为 R0~R7 无 LDR Rd,[Rn,Rm] 加 载 字 数 据 Rd [Rn,Rm],Rd,Rn,Rm 为 R0~R7 无 LDRH Rd,[Rn,Rm] 加 载 无 符 半 字 数 据 Rd [Rn,Rm],Rd,Rn,Rm 为 R0~R7 无 LDRB Rd,[Rn,Rm] 加 载 无 符 字 节 数 据 Rd [Rn,Rm],Rd,Rn,Rm 为 R0~R7 无 LDRSH Rd[Rn,Rm] 加 载 有 符 半 字 数 据 Rd [Rn,Rm],Rd,Rn,Rm 为 R0~R7 无 LDRSB Rd[Rn,Rm] 加 载 有 符 字 节 数 据 Rd [Rn,Rm],Rd,Rn,Rm 为 R0~R7 无 STR Rd,[Rn,Rm] 存 储 字 数 据 [Rn,Rm] Rd,Rd,Rn,Rm 为 R0~R7 无 STRH Rd,[Rn,Rm] 存 储 无 符 半 字 数 据 [Rn,Rm] Rd,Rd,Rn,Rm 为 R0~R7 无 STRB Rd,[Rn,Rm] 存 储 无 符 字 节 数 据 [Rn,Rm] Rd,Rd,Rn,Rm 为 R0~R7 无 LDR Rd,[PC,#immed_8 4] 基 于 PC 加 载 字 数 据 Rd {PC,#immed_8 4]Rd 为 R0~R7 无 LDR Rd,label 基 于 PC 加 载 字 数 据 Rd [label],rd 为 R0~R7 无 LDR Rd,[SP,#immed_8 4] 基 于 SP 加 载 字 数 据 Rd {SP,#immed_8 4]Rd 为 R0~R7 无 STR Rd,[SP,#immed_8 4] 基 于 SP 存 储 字 数 据 {SP,#immed_8 4] Rd,Rd 为 R0~R7 无 LDMIA Rn{!}reglist 批 量 ( 寄 存 器 ) 加 载 regist [Rn],Rn 回 存 等 (R0~R7) 无 STMIA Rn{!}reglist 批 量 ( 寄 存 器 ) 加 载 [Rn] reglist,rn 回 存 等 (R0~R7) 无 PUSH {reglist[,lr]} 寄 存 器 入 栈 指 令 [SP] reglist[,lr],sp 回 存 等 (R0~R7,LR) 无 POP {reglist[,pc]} 寄 存 器 入 栈 指 令 reglist[,pc] [SP],SP 回 存 等 (R0~R7,PC) 无 第 40 页

49 LDR 和 STR 立 即 数 偏 移 的 LDR 和 STR 指 令. 存 储 器 的 地 址 以 一 个 寄 存 器 的 立 即 数 偏 移 指 明. 指 令 格 式 如 下 : LDR STR Rd,[Rn,#immed_5 4]; 加 载 指 定 地 址 上 的 数 据 ( 字 ), 放 入 Rd 中 Rd,[Rn,#immed_5 4]; 存 储 数 据 ( 字 ) 到 指 定 地 址 的 存 储 单 元, 要 存 储 数 据 在 Rd 中 LDRH Rd,[Rn,#immed_5 4]; 加 载 半 字 数 据, 放 入 Rd 中, 即 Rd 低 16 位 有 效, 高 16 位 清 零 STRH Rd,[Rn,#immed_5 4]; 存 储 半 字 数 据, 要 存 储 的 数 据 在 Rd, 最 低 16 位 有 效 LDRB Rd,[Rn,#immed_5 4]; 加 载 字 节 数 据, 放 入 Rd 中, 即 Rd 最 低 字 节 有 效, 高 24 位 清 零 STRB Rd,[Rn,#immed_5 4]; 存 储 字 节 数 据, 要 存 储 的 数 据 在 Rd, 最 低 字 节 有 效 其 中 Rd 加 载 或 存 储 的 寄 存 器. 必 须 为 R0~R7. Rn 基 址 寄 存 器. 必 须 为 R0~R7. immed_5 N 偏 移 量. 它 是 一 个 无 符 立 即 数 表 达 式, 其 取 值 为 (0~3) N 立 即 数 偏 移 的 半 字 和 字 节 加 载 是 无 符 号 的. 数 据 加 载 到 Rd 的 最 低 有 效 半 字 或 字 节,Rd 的 其 余 位 补 0. 地 址 对 准 一 一 字 传 送 时, 必 须 保 证 传 送 地 址 为 32 位 对 准. 半 字 传 送 时, 必 须 保 证 传 送 地 址 为 16 位 对 准 立 即 数 偏 移 的 LDR 和 STR 指 令 举 例 如 下 ; LDR STR R0,[R1,#0x4] R3,[R4] LDRH R5,[R0,#0x02] STRH R1,[R0,#0x08] LDRB R3,[R6,#20] STRB R1,[R0,#31] 寄 存 器 偏 移 的 LDR 和 STR 指 令. 存 储 器 的 地 址 用 一 个 寄 存 器 的 基 于 寄 存 器 偏 移 来 指 明. 指 令 格 式 如 下, LDR Rd,[Rn,Rm] ; 加 载 一 个 字 数 据 STR Rd,[Rn,Rm] ; 存 储 一 个 字 数 据 LDRH Rd,[Rn,Rm] ; 加 载 一 个 无 符 半 字 数 据 第 41 页

50 STRH Rd,[Rn,Rm] ; 存 储 一 个 无 符 半 字 数 据 LDRB Rd,[Rn,Rm] ; 加 载 一 个 无 符 字 节 数 据 STRB Rd,[Rn,Rm] ; 存 储 一 个 无 符 字 节 数 据 LDRSH Rd,[Rn,Rm] LDRSB Rd,[Rn,Rm] ; 加 载 一 个 有 符 半 字 数 据 ; 存 储 一 个 有 符 半 字 数 据 其 中 : Rd 加 载 或 存 储 的 寄 存 器. 必 须 为 R0~R7 Rn 基 址 寄 存 器. 必 须 为 R0~R7 Rm 内 含 偏 移 量 的 寄 存 器. 必 须 为 R0~R7. 寄 存 器 偏 移 的 半 字 和 字 节 加 载 可 以 是 有 符 号 或 无 符 号 的, 数 据 加 载 到 Rd 的 其 余 位 拷 贝 符 号 位. 地 址 对 准 字 传 送 时, 必 须 保 证 传 送 地 址 为 32 位 对 准. 半 字 传 送 时, 必 须 保 证 传 送 地 址 为 16 位 对 准. 寄 存 器 偏 移 的 LDR 和 STR 指 令 举 例 如 下 ; LDR STR LDRH STRH LDRB STRB LDRSH LDRSB R3,[R1,R0] R1,[R0,R2] R6,[R0,R1] R0,[R4,R5] R2,[R5,R1] R1,[R3,R2] R7,[R6,R3] R5,[R7,R2] PC 或 SP 相 对 偏 移 的 LDR 和 STR 指 令. 用 PC 或 SP 寄 存 器 中 的 值 的 立 即 数 偏 移 来 指 明 存 储 器 的 地 址. 指 令 格 式 如 下. LDR LDR LDR STR Rd,[PC,#immed_8 4] Rd,label Rd,[SP,#immed_8 4] Rd,[SP,#immed_8 4] 其 中 : Rd 加 载 或 存 储 的 寄 存 器. 必 须 为 R0~R7 immed_8 4] 偏 移 量. 它 是 一 个 无 符 立 即 数 表 达 式, 其 取 值 为 (0~255) 4 第 42 页

51 label 程 序 相 对 偏 移 表 达 式.label 必 须 在 当 前 指 令 之 后 IK 字 节 范 围 内. 地 址 对 准 地 址 必 须 是 4 的 整 数 倍. PC 或 SP 相 对 偏 移 的 LDR 和 STR 指 令 举 例 如 下 ; LDR R0,[PC,#0x08] ; 读 取 PC+0x08 地 址 上 的 字 数 据, 保 存 到 R0 中 LDR R7,LOCALDAT ; 读 取 LOCALDAT 地 址 上 的 字 数 据, 保 存 到 R7 中 LDR R3,[SP,#1020] ; 读 取 SP+1020 地 址 上 的 字 数 据, 保 存 到 R3 中 STR R2,[SP] ; 存 储 R2 寄 存 器 的 数 据 到 SP 指 向 的 存 储 单 元 ( 偏 移 量 为 0) PUSH 和 POP 寄 存 器 入 栈 及 出 栈 指 令. 实 现 低 寄 存 器 和 可 选 的 LR 寄 存 器 入 栈 寄 存 器 和 可 选 的 PC 寄 存 器 出 栈 操 作, 堆 栈 地 址 由 SP 寄 存 设 置, 堆 栈 是 满 递 减 堆 栈. 指 令 格 式 如 下 ; PUSH POP {reglist[,lr]} {reglist[,pc]} 其 中 reglist 入 栈 / 出 栈 低 寄 存 器 列 表, 即 R0~R7 LR PC 入 栈 时 的 可 选 寄 存 器 出 栈 时 的 可 选 寄 存 器 寄 存 器 入 栈 及 出 栈 指 令 举 例 如 下 ; PUSH {R0-R7,LR} ; 将 低 寄 存 器 R0~R7 全 部 入 栈,LR 也 入 栈 POP {R0-R7,PC} ; 将 堆 栈 中 的 数 据 弹 出 到 低 寄 存 器 R0~R7 及 PC 中 LDMIA 和 STMIA 批 量 加 载 / 存 储 指 令 可 以 实 现 在 一 组 寄 存 器 和 一 块 连 续 的 内 存 单 元 之 间 传 输 数 据.Thumb 指 令 集 批 量 加 载 / 存 储 指 令 为 LDMIA 和 STMIA,LDMIA 为 加 载 多 个 寄 存 器 ;STM 为 存 储 多 个 寄 存 器, 允 许 一 条 指 令 传 送 8 个 低 寄 存 器 的 任 何 子 集. 指 令 格 式 如 下 ; LDMIA STMIA Rn!,reglist Rn!,reglist 其 中 Rn 加 载 / 存 储 的 起 始 地 址 寄 存 器.Rn 必 须 为 R0~R7 Reglist 加 载 / 存 储 的 寄 存 器 列 表. 寄 存 器 必 须 为 R0~R7 第 43 页

52 LDMIA/STMIA 的 主 要 用 途 是 数 据 复 制, 参 数 传 送 等, 进 行 数 据 传 送 时, 每 次 传 送 后 地 址 加 4. 若 Rn 在 寄 存 器 列 表 中, 对 于 LDMIA 指 令,Rn 的 最 终 值 是 加 载 的 值, 而 不 是 增 加 后 的 地 址 ; 对 于 STMIA 指 令, 在 Rn 是 寄 存 器 列 表 中 的 最 低 数 字 的 寄 存 器, 则 Rn 存 储 的 值 为 Rn 在 初 值, 其 它 情 况 不 可 预 知. 批 量 加 载 / 存 储 指 令 举 例 如 下 ; LDMIA R0,{R2-R7} ; 加 载 R0 指 向 的 地 址 上 的 多 字 数 据, 保 存 到 R2~R7 中,R0 的 值 更 新. STMIA R1!,{R2-R7}; 将 R2~R7 的 数 据 存 储 到 R1 指 向 的 地 址 上,R1 值 更 新. 第 44 页

53 Thumb 数 据 处 理 指 令 大 多 数 Thumb 处 理 指 令 采 用 2 地 址 格 式, 数 据 处 理 操 作 比 ARM 状 态 的 更 少, 访 问 寄 存 器 R8~R15 受 到 一 定 限 制. Thumb 数 据 处 理 指 令 助 记 符 说 明 操 作 影 响 标 志 MOV Rd,#expr 数 据 转 送 Rd expr,rd 为 R0~R7 影 响 N,Z MOV Rd,Rm 数 据 转 送 Rd Rm,Rd Rm 均 可 为 R0~R15 RdT 和 Rm 均 为 R0~R7 时, 影 响 N,Z, 清 零 C,V MVN Rd,Rm 数 据 非 传 送 指 令 Rd (~Rm),Rd,Rm 均 为 R0~R7 影 响 N,Z NEG Rd,Rm 数 据 取 负 指 令 Rd (-Rm),Rd,Rm 均 为 R0~R7 影 响 N,Z,C,V ADD Rd.Rn,Rm 加 法 运 算 指 令 Rd Rn+Rm,Rd,Rn,Rm 均 为 R0~R7 影 响 N,Z,C,V ADD Rd.Rn,#expr3 加 法 运 算 指 令 Rd Rn+expr#,Rd,Rn 均 为 R0~R7 影 响 N,Z,C,V ADD Rd,#expr8 加 法 运 算 指 令 Rd Rd+expr8,Rd 为 R0~R7 影 响 N,Z,C,V ADD Rd,Rm 加 法 运 算 指 令 Rd Rd+Rm,Rd,Rm 均 可 为 R0~R15 ADD Rd,Rp#expr SP/PC 加 法 运 算 指 令 Rd SP+expr 或 PC+expr,Rd 为 R0~R7 无 ADD SP,#expr SP 加 法 运 算 指 令 SP SP+expr 无 Rd 和 Rm 均 为 R0~ R7 N,Z,C,V 时, 影 响 SUB Rd,Rn,Rm 减 法 运 算 指 令 Rd Rn-Rm,Rd Rn Rm 均 为 R0~R7 影 响 N,Z,C,V SUB Rd,Rn#expr3 减 法 运 算 指 令 Rd Rn-expr3,RdRn 均 为 R0~R7 影 响 N,Z,C,V SUB Rd,#expr8 减 法 运 算 指 令 RD Rd-expr8,Rd 为 R0~R7 影 响 N,Z,C,V SUB SP,#expr SP 减 法 运 算 指 令 SP SP-expr 无 ADC Rd,Rm 带 进 位 加 法 指 令 Rd Rd+Rm+Carry,Rd Rm 为 R0~R7 影 响 N,Z,C,V SBC Rd,Rm 带 位 减 法 指 令 Rd Rd-Rm-(NOT)Carry,Rd Rm 为 R0~R7 影 响 N,Z,C,V MUL Rd,Rm 乘 法 运 算 指 令 Rd Rd*Rm,Rd Rm 为 R0~R7 影 响 N,Z, AND Rd,Rm 逻 辑 与 操 作 指 令 Rd Rd&Rm,Rd Rm 为 R0~R7 影 响 N,Z, ORR Rd,Rm 逻 辑 或 操 作 指 令 Rd Rd Rm,Rd Rm 为 R0~R7 影 响 N,Z, EOR Rd,Rm 逻 辑 异 或 操 作 指 令 Rd Rd^Rm,Rd Rm 为 R0~R7 影 响 N,Z, BIC Rd,Rm 位 清 除 指 令 Rd Rd&(~Rm),Rd Rm 为 R0~R7 影 响 N,Z, ASR Rd,Rs 算 术 右 移 指 令 Rd Rd 算 术 右 移 Rs 位,Rd,Rs 为 R0~R7 影 响 N,Z,C, ASR Rd,Rm#expr 算 术 右 移 指 令 Rd Rm 算 术 右 移 expr 位,Rd Rm 为 R0~R7 影 响 N,Z,C, LSL Rd,Rs 逻 辑 左 移 指 令 Rd Rd<<Rs,Rd Rs 为 R0~R7 影 响 N,Z,C, LSL Rd,Rm,#expr 逻 辑 左 移 指 令 Rd Rm<<expr,Rd Rm 为 R0~R7 影 响 N,Z,C, LSR Rd,Rs 逻 辑 右 移 指 令 Rd Rd>>Rs,Rd Rs 为 R0~R7 影 响 N,Z,C, LSR Rd,Rm,#expr 逻 辑 右 移 指 令 Rd Rm>>mexpr,Rd Rm 为 R0~R7 影 响 N,Z,C, ROR Rd,Rs 循 环 右 移 指 令 Rd Rm 循 环 右 移 Rs 位,Rd Rs 为 R0~R7 影 响 N,Z,C, CMP Rn,Rm 比 较 指 令 状 态 标 Rn-Rm,Rn Rm 为 R0~R15 影 响 N,Z,C,V CMP Rn,#expr 比 较 指 令 状 态 标 Rn-expr,Rn 为 R0~R7 影 响 N,Z,C,V CMN Rn,Rm 负 数 比 较 指 令 ] 状 态 标 Rn+Rm,Rn Rm 为 R0~R7 影 响 N,Z,C,V 第 45 页

54 TST Rn,Rm 位 测 试 指 令 状 态 标 Rn&Rm,Rn Rm 为 R0~R7 影 响 N,Z,C,V 数 据 传 送 指 令 MOV 式 如 下 ; 数 据 传 送 指 令. 将 8 位 立 即 数 或 寄 存 器 (operand2) 传 送 到 目 标 寄 存 器 (Rd). 指 令 格 MOV MOV Rd,#expr Rd,Rm 其 中 Rd 目 标 寄 存 器.MOV Rd#expr 时, 必 须 在 R0~R7 之 间 exper 8 位 立 即 数, 即 0~255 Rm 源 寄 存 器. 为 R0~R15 条 件 码 标 志 : MOV Rd,#expr 指 令 会 更 新 N 和 Z 标 志, 对 标 志 C 和 V 无 影 响. 而 MOV,Rd,Rm 指 令, 若 Rd 或 Rm 是 高 寄 存 器 (R8~R15), 则 标 志 不 受 影 响, 若 Rd 或 Rm 都 是 低 寄 存 器 (R0~R7), 则 会 更 新 N 和 Z, 且 清 除 标 志 C 和 V. MOV 指 令 举 例 如 下 MOV R1,#0x10 ;R1=0x10 MOV R0,R8 ;R0=R8 MOV PC,LR ;PC=LR, 子 程 序 返 回 MVN 数 据 非 传 送 指 令. 将 寄 存 器 Rm 按 位 取 反 后 传 送 到 目 标 寄 存 器 (Rd). 指 令 格 式 如 下 : MVN Rd,Rm 其 中 : Rd 目 标 寄 存 器. 必 须 在 R0~R7 之 间 Rm 源 寄 存 器. 必 须 在 R0~R7 之 间 条 件 码 标 志 : 指 令 会 更 新 N 和 Z 标 志, 对 标 志 C 和 V 无 影 响. MVN 指 令 举 例 如 下 MVN R1,R2 ; 将 R2 取 反 结 果 存 到 R1 第 46 页

55 NEG 数 据 取 负 指 令. 将 寄 存 器 Rm 乘 以 -1 后 传 送 到 目 标 寄 存 器 (Rd). 指 令 格 式 如 下 : NEG Rd,Rm 其 中 : Rd 目 标 寄 存 器. 必 须 在 R0~R7 之 间 Rm 源 寄 存 器. 必 须 在 R0~R7 之 间 条 件 码 标 志 指 令 会 更 新 N,Z,C,V 和 标 志. NEG 指 令 举 例 如 下 NEG R1,R0, ;R1=-R0 算 术 逻 辑 运 算 指 令 ADD 加 法 运 算 指 令. 将 两 个 数 据 相 加, 结 果 保 存 到 Rd 寄 存 器. 低 寄 存 器 的 ADD 指 令 的 指 令 格 式 如 下 ADD ADD ADD Rd,Rn,Rm Rd,Rn,#expr3 Rd,#expr8 其 中 Rd 目 标 寄 存 器. 必 须 在 R0~R7 之 间. Rn 第 一 个 操 作 数 寄 存 器. 必 须 在 R0~R7 之 间. Rm 第 二 个 操 作 数 寄 存 器. 必 须 在 R0~R7 之 间. expr3 3 位 立 即 数, 即 0~7 expr8 8 位 立 即 数, 即 0~255. 条 件 码 标 志 : 指 令 会 更 新 N Z C 和 V 标 志. 高 或 低 寄 存 器 的 ADD 指 令 的 指 令 格 式 如 下 : ADD Rd,Rm 其 中 Rd 目 标 寄 存 器, 也 是 第 一 个 操 数 寄 存 器. Rm 第 二 个 操 作 数 寄 存 器 条 件 码 标 志 : 若 Rd 或 Rm 都 是 低 寄 存 器 (R0~R7), 指 令 会 更 新 N Z C 和 V 标 志. 其 它 情 况 不 影 响 条 件 码 标 志. 第 47 页