嵌入式系统概论--课堂练习.doc

一、指令运算1、利用若干指令，完成以下计算1）、求R4R3R2R1，和放在R6R5中ADDS R5，R3，R1ADCS R6，R4，R2 2）、求R4R31，差放在R6R5中SUBS R5，R3，#1SBC R6，R4，#03）、求R4R31，和放在R6R5中ADDS R5，R3，#1ADC R6，R4，#04）、求R4R3R2R1，差放在R6R5中SUBS R5，R3，R1SBC R6，R4，R22、写出以下ARM指令1）将R0+0x12地址处的数据读出，保存到R1中LDR R1，R0，#0x122）将R1中数据保存到R0+0x12地址处STR R1，R0，#0x12 3）将R00x12地址处的数据读出，保存到R1中LDR R1，R0，#0x12 4）将R1中的数据保存到R00x12地址处 R1，R0，#0x12 5）将R0+R2地址处的数据读出，保存到R1中LDR R1，R0，R26）将R1中数据保存到R0+R2地址处 STR R1，R0，R27）将R0R2地址处的数据读出，保存到R1中LDR R1，R0，R28）将R1中的数据保存到R0R2地址处 STR R1，R0，R2 3、写一条 ARM 指令，完成操作r1 = r2 * 3ADD R1,R2,R2,LSL #14、初始值R1=23H，R2=0FH执行指令BIC R0， R1，R2，LSL #1后，寄存器R0，R1的值分别是多少？R0=21H，R1=23H二、指令操作1ARM7TDMI(-S)有几种寻址方式？LDR R1，R0，#0x08属于哪种寻址方式？1. 寄存器寻址2. 立即寻址；3. 寄存器移位寻址；4. 寄存器间接寻址；5. 基址加偏址寻址；6. 多寄存器寻址；7. 堆栈寻址；8. 块复制寻址；9. 相对寻址；LDR R1，R0，#0x08属于基址加偏址寻址。2ARM指令的条件码有多少个？默认条件码是什么？16条， 默认条件码是AL。3ARM指令中第二个操作数有哪几种形式？举例5个8位图立即数。(1) 立即数；(2) 寄存器；(3) 寄存器及移位常数； 0x3FC（0xFF2）、0、0xF0000000(0xF024)、200(0xC8)、0xF0000001(0x1F28)4CMP指令的操作是什么？写一个程序，判断R1的值是否大于0x30，是则将R1减去0x30。CMP 指令将寄存器Rn 的值减去operand2 的值，根据操作的结果更新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。 CMP R1,#0x30 SUBHI R1,R1,#0x305调用子程序是用B还是用BL指令？请写出返回子程序的指令？BL 指令用于子程序调用。 MOV PC， LR6请指出LDR伪指令的用法。指令格式与LDR加载指令的区别是什么？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。第二个数为地址表达式。7将R0最后4位数据保留，并影响标志位 ANDS R0，R0，#0x0F8将R0的1，3，5位置1ORR R0，R0，#0x2A9将R0的1，3，5位置0BIC R0，R0，#0x2A三、解释应用1、说明指令STMIA r12!, r0-r11的操作功能。答：将R0至R11共12个寄存器中的32位数据，存储到R12地址指针为起始地址的内存中，地址的操作方式是先操作、后增加，并更新地址。 2、简单说明ARM7 TDMI的含义。 64 位乘法指令（带M 后缀的）、支持片上调试（带D 后缀的）、高密度 16 位的Thumb 指令机扩展（带T 后缀的）EmbededICE 观察点硬件（带I 后缀的）3、什么是小端和大端存储器组织？答：1)小端存储器组织是较高的有效字节存放在较高的存储器地址，较低的有效字节存放在较低的存储器地址。2) 大端存储器组织是较高的有效字节存放在较低的存储器地址，较低的有效字节存放在较高的存储器地址。4、分别列举ARM的处理器模式和状态状态： ARM 状态 32 位，这种状态下执行的是字方式的ARM 指令 Thumb 状态 16 位，这种状态下执行半字方式的 Thumb 指令 Thumb-2状态 可以以执行16位或32位混合的Thumb-2指令Thumb-2EE状态 V7以后新定义的可实时编译的指令集执行环境模式：用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、 中止模式、未定义模式和系统模式。5、简单叙述CPSR寄存器和SPSR寄存器的作用，以及CPSR各状态位的作用是什么。答：1）CPSR包含条件码标志、中断禁止位、当前处理器模式以及其它状态和控制信息。所有处理器模式下都可以访问当前的程序状态寄存器CPSR。2）在每种异常模式下都有一个对应的物理寄存器程序状态保存寄存器SPSR。当异常出现时，SPSR用于保存CPSR的状态，以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。6、请指出MOV指令与LDR加载指令的区别及用途。1）、MOV 将 8 位图(pattern)立即数或寄存器(operand2)传送到目标寄存器(Rd)，可用于移位运算等操作。2）、LDR读取指定地址上的存储器单元内容，执行条件AL.7、采用多寄存器寻址方式，可以用一条指令完成传送最多16个通用寄存器的值。请解释以下指令的含义：LDMIA R0, R1, R2, R3, R4;该指令的后缀IA 表示在每次执行完加载/存储操作后，R0按字长度增加，因此，指令可将R0所指的连续存储单元的值传送到R1R4。指令执行过程如下： R1R0 R2R04R3R08 R4R012四、程序设计题1 把下面的 C 代码转换成汇编代码。数组 a 和b 分别存放在以 0x4000 和 0x5000 为起始 地址的存储区内，类型为long(即32 位)。把编写的汇编语言进行编译连接，并进行调试。 for (i=0; i8; i+) ai = b7-i; 2、用ARM编程实现如下功能：;for(i = 0;i 10;i+);x+;r0 = x,r2 = iARM程序如下：MOVR0,#0MOVR2,#0FOR_LPCMPR2,#10BHSFOR_ENDADDR0,R0,#1ADDR2,R2,#1BFOR_LPFOR_ENDNOP3、写一段 ARM汇编程序：循环累加队列myarray中的所有元素，直到碰上零值元素，结果放在r4中。程序框架如下，补充代码完成上述功能。AREA total, CODE ,READONLYENTRYstartMOV r4, #0ADR r0, myarray；在此补充代码loopLDR r1, r0, #4ADDr4, r4, r1CMPr1, #0BNEloopstopB stopmyarrayDCD 0x11DCD0x22DCD 0x0END4、编写程序将R0和R1的内容相加的结果放入R2，将R0和R1的内容相减的结果放入R3，将R0*2和R1的内容相加的结果放入R4。AREA Examplel,CODE,READONLY ；声明代码段Examplel ENTRY ；标识程序入口 CODE32 ；声明32位ARM指令START MOV R0，#0 ；设置参数 MOV R1，#10LOOP BL ADD_SUB ；调用子程序ADD_SUB B LOOP ；跳转到LOOPADD_SUBADDS R2，R0，R1SUBS R3，R0，R1MOV R0，R0，LSL #1ADDS R4 ，R0，R1 MOV PC，LR ；子程序返回 END ；文件结束5、用STMFD/LDMFD, MUL指令编写一个整数乘方的子程序，然后使用BL指令调用子程序计算Xn的值。原理：Xn X*X* *X，其中相乘的X个数为n个，先将X的值装入R0和R1中，使用R2作计数器，循环次数n-1次 R0 R0*R1,运算结果保存在R0中：编程如下：;MAIN ROUTINEXEQU9nEQU8AREAMyPro,CODE,READONLYENTRYCODE32STARTLDRSP,= 0x40003F00LDRR0,= XLDRR1,= nBLPOWHALTBHALT;POW SUBROUTINE;INPUT R0,R1;OUTPUTR0POWSTMFDSP!,R1-R12,LRMOVS R2,R1MOVEQ R0,#1BEQ POW_ENDMOVR1,R0SUBR2,R2,#1POW_CONTIBLDO_MULSUBSR2,R2,#1BNEPOW_CONTIPOW_ENDLDMFDSP!,R1-R12,LR;DO_MUL SUBROUTINE;INPUTR0,R