arm嵌入式系统基础教程ppt课件

1、周立功单片机第4章 目录q1.ARM处置器寻址方式q2.指令集引见qARM指令集qThumb指令集周立功单片机第4章 目录q1.ARM处置器寻址方式q2.指令集引见qARM指令集qThumb指令集周立功单片机第4章 ARM7TDMI(-S)指令系统 简介 ARM处置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指令集具有较高的代码密度，却依然坚持ARM的大多数性能上的优势，它是ARM指令集的子集。一切的ARM指令都是可以有条件执行的，而Thum

2、b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，相互之间的形状切换开销几乎为零。 周立功单片机第4章 ARM7TDMI(-S)指令系统 ARM指令集与Thumb指令集的关系Thumb指令集具有灵敏、小巧的特点ARM指令集支持ARM核一切的特性，具有高效、快速的特点周立功单片机4.1 ARM处置器寻址方式 寻址方式分类 寻址方式是根据指令中给出的地址码字段来实现寻觅真实操作数地址的方式。ARM处置器具有9种根本寻址方式。1.存放器寻址；2.立刻寻址；3.存放器移位寻址；4.存放器间接寻址；5.基址寻址；6.多存放器寻址；7.堆栈寻址；8.块拷贝寻址；9.相对寻址。周立功

3、单片机 操作数的值在存放器中，指令中的地址码字段指出的是存放器编号，指令执行时直接取出存放器值来操作。存放器寻址指令举例如下： MOV R1,R2 ;将R2的值存入R1 SUB R0,R1,R2 ;将R1的值减去R2的值，结果保管到R0 0 xAA0 x55R2R14.1 ARM处置器寻址方式 寻址方式分类存放器寻址MOV R1,R20 xAA周立功单片机 立刻寻址指令中的操作码字段后面的地址码部分即是操作数本身，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刻便用的操作数(这样的数称为立刻数)。立刻寻址指令举例如下： SUBS R0,R0,#1 ;R0减1，结果放入R0，并且影响标

4、志位MOV R0,#0 xFF000 ;将立刻数0 xFF000装入R0存放器 0 x55R0MOV R0,#0 xFF00程序存储4.1 ARM处置器寻址方式 寻址方式分类立刻寻址MOV R0,#0 xFF000 xFF00从代码中获得数据周立功单片机 存放器移位寻址是ARM指令集特有的寻址方式。当第2个操作数是存放器移位方式时，第2个存放器操作数在与第1个操作数结合之前，选择进展移位操作。存放器移位寻址指令举例如下：MOV R0,R2,LSL #3 ;R2的值左移3位，结果放入R0， ;即是R0=R28 ANDS R1,R1,R2,LSL R3 ;R2的值左移R3位，然后和R1相 ;“与操

5、作，结果放入R10 x55R0R20 x014.1 ARM处置器寻址方式 寻址方式分类存放器移位寻址MOV R0,R2,LSL #30 x080 x08逻辑左移3位周立功单片机 存放器间接寻址指令中的地址码给出的是一个通用存放器的编号，所需的操作数保管在存放器指定地址的存储单元中，即存放器为操作数的地址指针。存放器间接寻址指令举例如下： LDRR1,R2;将R2指向的存储单元的数据读出;保管在R1中 SWPR1,R1,R2;将存放器R1的值和R2指定的存储;单元的内容交换 0 x55R0R2 0 x400000000 xAA0 x400000004.1 ARM处置器寻址方式 寻址方式分类存放器

6、间接寻址LDR R1,R20 xAA周立功单片机 基址寻址就是将基址存放器的内容与指令中给出的偏移量相加，构成操作数的有效地址。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、功能部件存放器访问等。基址寻址指令举例如下： LDRR2,R3,#0 x0C ;读取R3+0 x0C地址上的存储单元 ;的内容，放入R2 STRR1,R0,#-4! ;先R0=R0-4，然后把R1的值存放 ;到保管到R0指定的存储单元 4.1 ARM处置器寻址方式 寻址方式分类基址寻址0 x55R2R3 0 x400000000 xAA0 x4000000CLDR R2,R3,#0 x0C0 xAA将R3+0

7、x0C作为地址装载数据周立功单片机 多存放器寻址一次可传送几个存放器值，允许一条指令传送16个存放器的任何子集或一切存放器。多存放器寻址指令举例如下： LDMIAR1!,R2-R7,R12 ;将R1指向的单元中的数据读出到 ;R2R7、R12中(R1自动加1) STMIAR0!,R2-R7,R12 ;将存放器R2R7、R12的值保 ;存到R0指向的存储; 单元中 ;(R0自动加1)0 x40000000R1R20 x?0 x010 x400000000 x?R3R40 x?R60 x?0 x020 x030 x040 x400000040 x400000080 x4000000C存储器4.1

8、ARM处置器寻址方式 寻址方式分类多存放器寻址LDR R1!,R2-R4,R6 0 x010 x020 x030 x040 x40000010周立功单片机 堆栈是一个按特定顺序进展存取的存储区，操作顺序为“后进先出 。堆栈寻址是隐含的，它运用一个专门的存放器(堆栈指针)指向一块存储区域(堆栈)，指针所指向的存储单元即是堆栈的栈顶。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4.1 ARM处置器寻址方式 寻址方式分类堆栈寻址周立功单片机4.1 ARM处置器寻址方式 寻址方式分类堆栈寻址栈底栈顶栈区SP堆栈存储区栈顶栈底栈区SP向下增长向

9、上增长0 x123456780 x12345678堆栈压栈堆栈压栈周立功单片机栈顶SP栈顶SP栈底空堆栈栈底满堆栈 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待压入数据的空位置，称为空堆栈。 4.1 ARM处置器寻址方式 寻址方式分类堆栈寻址0 x123456780 x12345678栈顶SP0 x12345678栈顶SP压栈压栈周立功单片机所以可以组合出四种类型的堆栈方式：满递增：堆栈向上增长，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； 满递减：堆

10、栈向下增长，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：堆栈向下增长，堆栈指针向堆栈下的第一个空位置。指令如LDMED、STMED等。 4.1 ARM处置器寻址方式 寻址方式分类堆栈寻址周立功单片机 多存放器传送指令用于将一块数据从存储器的某一位置拷贝到另一位置。 如：STMIAR0!,R1-R7;将R1R7的数据保管到存储器中。;存储指针在保管第一个值之后添加，;增长方向为向上增长。STMIBR0!,R1-R7;将R1R7的数据保管到存储器中。;存储指针在保管第一个值之前添加，;增长方向为向上增长。 4.1 ARM处置器寻址方式 寻址方式分类块拷贝寻址周立功

11、单片机 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：BLSUBR1;调用到SUBR1子程序BEQLOOP;条件跳转到LOOP标号处.LOOP MOV R6,#1.SUBR1. 4.1 ARM处置器寻址方式 寻址方式分类相对寻址周立功单片机第4章 目录q1.ARM处置器寻址方式q2.指令集引见qARM指令集qThumb指令集周立功单片机 简单的ARM程序;文件名：TEST1.S ;功能：实现两个存放器相加 ;阐明：运用ARMulate软件仿真调试 AREAExample1,CODE,RE

12、ADONLY ;声明代码段Example1 ENTRY ;标识程序入口 CODE32 ;声明32位ARM指令START MOVR0,#0 ;设置参数 MOVR1,#10LOOPBLADD_SUB ;调用子程序ADD_SUB BLOOP ;跳转到LOOPADD_SUB ADDSR0,R0,R1 ;R0 = R0 + R1 MOVPC,LR ;子程序前往 END ;文件终了 运用“；进展注释标号顶格写实践代码段声明文件终了周立功单片机 简单的ARM程序;文件名：TEST1.S ;功能：实现两个存放器相加 ;阐明：运用ARMulate软件仿真调试 AREAExample1,CODE,READONLY

13、 ;声明代码段Example1 ENTRY ;标识程序入口 CODE32 ;声明32位ARM指令START MOVR0,#0 ;设置参数 MOVR1,#10LOOPBLADD_SUB ;调用子程序ADD_SUB BLOOP ;跳转到LOOPADD_SUB ADDSR0,R0,R1 ;R0 = R0 + R1 MOVPC,LR ;子程序前往 END ;文件终了 周立功单片机第4章 目录q1.ARM处置器寻址方式q2.指令集引见qARM指令集qThumb指令集周立功单片机ARM指令小节目录1.指令格式2.条件码3.存储器访问指令4.数据处置指令5.乘法指令6.ARM分支指令7.协处置器指令8.杂项

14、指令9.伪指令周立功单片机ARM指令小节目录1.指令格式2.条件码3.存储器访问指令4.数据处置指令5.乘法指令6.ARM分支指令7.协处置器指令8.杂项指令9.伪指令周立功单片机 ARM指令的根本格式如下：4.2 指令集引见 ARM指令集指令格式 S , 其中号内的项是必需的，号内的项是可选的。各项的阐明如下：opcode：指令助记符；：指令助记符；cond：执行条件；：执行条件；S：能否影响：能否影响CPSR存放器的值；存放器的值；Rd：目的存放器；：目的存放器； Rn：第：第1个操作数的存放器；个操作数的存放器；operand2：第：第2个操作数；个操作数；周立功单片机 ARM指令的根本

15、格式如下：4.2 指令集引见 ARM指令集第2个操作数 S , 灵敏的运用第2个操作数“operand2可以提高代码效率。它有如下的方式：#immed_8r常数表达式；Rm存放器方式；Rm,shift存放器移位方式；周立功单片机4.2 指令集引见 ARM指令集第2个操作数#immed_8r常数表达式 该常数必需对应8位位图，即一个8位的常数经过循环右移偶数位得到。循环右移10位0 x120 0 0 1 0 0 1 00 x000 0 0 0 0 0 0 00 x000 0 0 0 0 0 0 00 x000 0 0 0 0 0 0 00 x000 0 0 0 0 0 0 00 x000 0 0

16、 0 0 0 0 00 x801 0 0 0 0 0 0 00 x040 0 0 0 0 1 0 08位常数周立功单片机4.2 指令集引见 ARM指令集第2个操作数#immed_8r常数表达式 该常数必需对应8位位图，即一个8位的常数经过循环右移偶数位得到。例如：MOV R0,#1ANDR1,R2,#0 x0F周立功单片机4.2 指令集引见 ARM指令集第2个操作数Rm存放器方式 在存放器方式下，操作数即为存放器的数值。例如：SUB R1,R1,R2MOVPC,R0周立功单片机4.2 指令集引见 ARM指令集第2个操作数Rm,shift存放器移位方式 将存放器的移位结果作为操作数，但Rm值坚持

17、不变，移位方法如下：周立功单片机4.2 指令集引见 ARM指令集第2个操作数LSL移位操作：0LSR移位操作：0ASR移位操作：ROR移位操作：RRX移位操作：C周立功单片机4.2 指令集引见 ARM指令集第2个操作数Rm,shift存放器移位方式例如：ADD R1,R1,R1,LSL #3;R1=R1+R1*8=9R1SUB R1,R1,R2,LSR R3;R1=R1-(R2/2R3)周立功单片机ARM指令小节目录1.指令格式2.条件码3.存储器访问指令4.数据处置指令5.乘法指令6.ARM分支指令7.协处置器指令8.杂项指令9.伪指令周立功单片机 ARM指令的根本格式如下：4.2 指令集引

18、见 ARM指令集条件码 S , 运用条件码“cond可以实现高效的逻辑操作，提高代码效率。 一切的ARM指令都可以条件执行，而Thumb指令只需B跳转指令具有条件执行 功能。假设指令不标明条件代码，将默以为无条件AL执行。周立功单片机 指令条件码表周立功单片机4.2 指令集引见 ARM指令集条件码C代码：If(a b)a+;Elseb+;对应的汇编代码：CMPR0,R1 ;R0与R1比较ADDHIR0,R0,#1 ;假设R0R1，那么R0=R0+1ADDLSR1,R1,#1 ;假设R01，那么R1=R1+1例如：周立功单片机ARM指令小节目录1.指令格式2.条件码3.存储器访问指令4.数据处置

19、指令5.乘法指令6.ARM分支指令7.协处置器指令8.杂项指令9.伪指令周立功单片机4.2 指令集引见 ARM指令集存储器访问指令 ARM处置器是典型的RISC处置器，对存储器的访问只能运用加载和存储指令实现。ARM处置器是冯诺依曼存储构造，程序空间、RAM空间及I/O映射空间一致编址，除对RAM操作以外，对外围IO、程序数据的访问均要经过加载/存储指令进展。 存储器访问指令分为单存放器操作指令和多存放器操作指令。周立功单片机 ARM存储器访问指令单存放器加载周立功单片机 ARM存储器访问指令单存放器存储 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

20、。假设运用LDR指令加载数据到PC存放器，那么实现程序跳转功能，这样也就实现了程序散转。 一切单存放器加载/存储指令可分为“字和无符号字节加载存储指令和“半字和有符号字节加载存储指令。周立功单片机LDR和STR字和无符号字节加载/存储指令 LDR指令用于从内存中读取单一字或字节数据存入存放器中，STR指令用于将存放器中的单一字或字节数据保管到内存。指令格式如下： ARM存储器访问指令单存放器存储 LDRcondTRd, ;将指定地址上的字数据读入Rd STRcondTRd, ;将Rd中的字数据存入指定地址 LDRcondBTRd, ;将指定地址上的字节数据读入Rd STRcondBTRd, ;

21、将Rd中的字节数据存入指定地址 其中，T为可选后缀。假设指令有T，那么即使处置器是在特权方式下，存储系统也将访问看成是在用户方式下进展的。T在用户方式下无效，不能与前索引偏移一同运用T。 周立功单片机 ARM存储器访问指令单存放器存储LDR和STR字和无符号字节加载/存储指令编码指令执行的条件码I为0时，偏移量为12位立刻数，为1时，偏移量为存放器移位P表示前/后变址U表示加/减B为1表示字节访问，为0表示字访问W表示回写为指令的寻址方式Rd为源/目的存放器Rn为基址存放器L用于区别加载L为1或存储L为0周立功单片机 ARM存储器访问指令单存放器存储LDR和STR字和无符号字节加载/存储指令

22、LDR/STR指令寻址非常灵敏，它由两部分组成，其中一部分为一个基址存放器，可以为任一个通用存放器；另一部分为一个地址偏移量。地址偏移量有以下3种格式： 立刻数。立刻数可以是一个无符号的数值。这个数据可以加到基址存放器，也可以从基址存放器中减去这个数值。 如：LDR R1,R0,#0 x12 存放器。存放器中的数值可以加到基址存放器，也可以从基址存放器中减去这个数值。 如：LDR R1,R0,R2 存放器及移位常数。存放器移位后的值可以加到基址存放器，也可以从基址存放器中减去这个数值。 如：LDR R1,R0,R2,LSL #2 周立功单片机 ARM存储器访问指令单存放器存储 从寻址方式的地址

23、计算方法分，加载/存储指令有以下4种格式： 零偏移。如：LDR Rd,Rn 前 索 引 偏 移 。如 ： L D R Rd,Rn,#0 x04!程序相对偏移。如：LDR Rd,labe1 后 索 引 偏 移 。如 ： L D R Rd,Rn,#0 x04留意：大多数情况下，必需保证字数据操作的地址是32位对齐的。LDR和STR字和无符号字节加载/存储指令周立功单片机LDR和STR半字和有符号字节加载/存储指令 这类LDR/STR指令可加载有符号半字或字节，可加载/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一样。 ARM存储器访问指令单存放器存储 LDRcondSB Rd

24、, ;将指定地址上的有符号字节读入Rd LDRcondSH Rd, ;将指定地址上的有符号半字读入Rd LDRcondH Rd, ;将指定地址上的半字数据读入Rd STRcondH Rd, ;将Rd中的半字数据存入指定地址留意：1.有符号位半字/字节加载是指用符号位加载扩展到32位，无符号半字加载是指用零扩展到32位；2.半字读写的指定地址必需为偶数，否那么将产生不可靠的结果；周立功单片机 ARM存储器访问指令单存放器存储LDR和STR半字和有符号字节加载/存储指令编码指令执行的条件码I为0时，偏移量为12位立刻数，为1时，偏移量为存放器移位P表示前/后变址U表示加/减W表示回写为指令的寻址方

25、式Rd为源/目的存放器Rn为基址存放器L用于区别加载L为1或存储L为0S为1表示有符号访问，为0表示无符号访问H为1表示半字访问，为0表示字节访问周立功单片机LDR和STR指令运用例如：1.加载/存储字和无符号字节指令LDRR2,R5;将R5指向地址的字数据存入R2STRR1,R0,#0 x04;将R1的数据存储到R0+0 x04地址LDRB R3,R2,#1 ;将R2指向地址的字节数据存入R3，R2R2+1STRB R6,R7 ;将R7指向地址的字节数据存入R62.加载/存储半字和有符号字节指令LDRSB R1,R0,R3 ;将R0+R3地址上的字节数据存入R1，;高24位用符号扩展LDRH

26、 R6,R2,#2 ;将R2指向地址的半字数据存入R6，高16位用0扩展;读出后，R2=R2+2STRH R1,R0,#2! ;将R1的半字数据保管到R0+2地址，;只修正低2字节数据，R0=R0+2 ARM存储器访问指令单存放器存储周立功单片机 ARM存储器访问指令多存放器存取 多存放器加载/存储指令可以实如今一组存放器和一块延续的内存单元之间传输数据。LDM为加载多个存放器；STM为存储多个存放器。允许一条指令传送16个存放器的任何子集或一切存放器。它们主要用于现场维护、数据复制、常数传送等。周立功单片机 ARM存储器访问指令多存放器存取 多存放器加载/存储指令格式如下： LDMcond

27、Rn!,reglist STMcond Rn!,reglistcond：指令执行的条件；方式：控制地址的增长方式，一共有8种方式；!：表示在操作终了后，将最后的地址写回Rn中；reglist ：表示存放器列表，可以包含多个存放器，它们运用“,隔开，如R1,R2,R6-R9，存放器由小到大陈列；：参与该后缀后，进展数据传送且存放器列表不包含PC时，加载/存储的存放器是用户方式下的，而不是当前方式的存放器。假设在LDM指令且存放器列表中包含有PC时运用，那么除了正常的多存放器传送外，还将SPSR也拷贝到CPSR中，这可用于异常处置前往。留意：该后缀不允许在用户方式或系统方式下运用。周立功单片机 A

28、RM存储器访问指令多存放器存取LDM和STM多存放器加载/存储指令编码指令执行的条件码S对应于指令中的符号P表示前/后变址U表示加/减W表示回写存放器列表Rn为基址存放器L用于区别加载L为1或存储L为0周立功单片机 ARM存储器访问指令多存放器存取 多存放器加载/存储指令的8种方式如下表所示，右边四种为堆栈操作、左边四种为数据传送操作。 进展数据复制时，先设置好源数据指针和目的指针，然后运用块拷贝寻址指令LDMIA/STMIA、LDMIB/STMIB、LDMDA/STMDA、LDMDB/STMDB进展读取和存储 。 进展堆栈操作操作时，要先设置堆栈指针SP，然后运用堆栈寻址指令STMFD/LD

29、MFD 、STMED/LDMED、STMFA/LDMFA和STMEA/LDMEA实现堆栈操作。周立功单片机 ARM存储器访问指令多存放器存取数据块传送指令操作过程如右图所示，其中R1为指令执行前的基址存放器，R1那么为指令执行后的基址存放器。R5R6R7R1 R1 指令STMIA R1!,R5-R74008H4004H4000H4014H4010H400CHR5R6R7R1 R1 指令STMDA R1!,R5-R74008H4004H4000H4014H4010H400CHR5R6R7R1 R1 指令STMIB R1!,R5-R74008H4004H4000H4014H4010H400CHR5

30、R6R7R1 R1 指令STMDB R1!,R5-R74008H4004H4000H4014H4010H400CH周立功单片机 ARM存储器访问指令多存放器存取;运用数据块传送指令进展堆栈操作STMDAR0!,R5-R6. . .LDMIBR0!,R5-R6;运用堆栈指令进展堆栈操作STMEDR0!,R5-R6. . .LDMEDR0!,R5-R6 两段代码的执行结果是一样的，但是运用堆栈指令的压栈和出栈操作编程很简单只需前后一致即可，而运用数据块指令进展压栈和出栈操作那么需求思索空与满、加与减对应的问题。 堆栈操作详见“4.1 寻址方式堆栈寻址和数据块传送指令类似，也有4种方式，它们之间的关

31、系如下表所示：周立功单片机 ARM存储器访问指令存放器和存储器交换指令 SWP指令用于将一个内存单元(该单元地址放在存放器Rn中)的内容读取到一个存放器Rd中，同时将另一个存放器Rm的内容写入到该内存单元中。运用SWP可实现信号量操作。 指令格式如下：SWPcondB Rd,Rm,Rn 其中，B为可选后缀，假设有B，那么交换字节，否那么交换32位字；Rd用于保管从存储器中读入的数据；Rm的数据用于存储到存储器中，假设Rm与Rn一样，那么为存放器与存储器内容进展交换；Rn为要进展数据交换的存储器地址，Rn不能与Rd和Rm一样。 周立功单片机 ARM存储器访问指令存放器和存储器交换指令SWP和SW

32、PB存放器和存储器交换指令编码指令执行的条件码B用于区别无符号字节B为1或字B为0Rm源存放器Rd目的存放器Rn为基址存放器SWP指令运用例如：SWPR1,R1,R0;将R1的内容与R0指向的存储单元的内容进展交换 SWPB R1,R2,R0;将R0指向的存储单元内的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) 周立功单片机ARM指令小节目录1.指令格式2.条件码3.存储器访问指令4.数据处置指令5.乘法指令6.ARM分支指令7.协处置器指令8.杂项指令9.伪指令周立功单片机4.2 指令集引见 ARM指令集ARM数据处置指令 数据处置指令大致可

33、分为3类： 数据传送指令；算术逻辑运算指令；比较指令。 数据处置指令只能对存放器的内容进展操作，而不能对内存中的数据进展操作。一切ARM数据处置指令均可选择运用S后缀，并影响形状标志。 周立功单片机 ARM数据处置指令指令编码指令执行的条件码I用于区别立刻数I为1和存放器移位I为0opcode数据处置指令操作码第二操作数Rd目的存放器Rn第一操作数存放器S设置条件码，与指令中的S位对应带进位加法ADC0101带进位减法指令SBC0110带进位逆向减法指令RSC0111位测试指令TST1000相等测试指令TEQ1001比较指令CMP1010负数比较指令CMN1011逻辑或操作指令ORR1100数

34、据传送MOV1101位去除指令BIC1110数据非传送MVN1111加法运算指令ADD0100逆向减法指令RSB0011减法运算指令SUB0010逻辑异或操作指令EOR0001逻辑与操作指令AND0000阐明指令助记符操作码opcode操作码功能表周立功单片机 ARM数据处置指令数据传送周立功单片机 ARM数据处置指令数据传送 MOV指令将8位图立刻数参看“第2操作数：#immed_8r常数表达式 或存放器传送到目的存放器Rd，可用于移位运算等操作。指令格式如下： MOVcondS Rd,operand2 MOV指令举例如下： MOVR1,#0 x10;R1=0 x10 MOVR0,R1;R0

35、=R1 MOVSR3,R1,LSL #2;R3=R12，并影响标志位 MOVPC,LR;PC=LR，子程序前往 周立功单片机 ARM数据处置指令数据传送 MVN指令将8位图立刻数参看“第2操作数：#immed_8r常数表达式 或存放器operand2按位取反后传送到目的存放器Rd，由于其具有取反功能，所以可以装载范围更广的立刻数。指令格式如下： MVNcondS Rd,operand2 MVN指令举例如下： MVN R1,#0 xFF;R1=0 xFFFFFF00 MVN R1,R2;将R2取反，结果存到R1周立功单片机 ARM数据处置指令算术运算周立功单片机 ARM数据处置指令算术运算 加法

36、运算指令ADD指令将operand2的值与Rn的值相加，结果保管到Rd存放器。指令格式如下： ADDcondS Rd,Rn,operand2 运用例如： ADDS R1,R1,#1;R1=R1+1，并影响标志位 ADD R1,R1,R2;R1=R1+R2 周立功单片机 ARM数据处置指令算术运算 减法运算指令SUB指令用存放器Rn减去operand2，结果保管到Rd中。指令格式如下： SUBcondS Rd,Rn,operand2 运用例如： SUBS R0,R0,#1;R0=R0-1 ，并影响标志位 SUBS R2,R1,R2;R2=R1-R2 ，并影响标志位 周立功单片机 ARM数据处置指

37、令算术运算 逆向减法运算指令RSB指令将operand2的值减去Rn，结果保管到Rd中。指令格式如下： RSBcondS Rd,Rn,operand2 运用例如： RSB R3,R1,#0 xFF00 ;R3=0 xFF00-R1 RSBS R1,R2,R2,LSL #2;R1=(R22)-R2=R23 周立功单片机 ARM数据处置指令算术运算 带进位加法指令ADC将operand2的值与Rn的值相加，再加上CPSR中的C条件标志位，结果保管到Rd存放器。指令格式如下： ADCcondS Rd,Rn,operand2 运用例如运用ADC实现64位加法，结果存于R1、R0中： ADDS R0,R

38、0,R2 ;R0等于低32位相加，并影响标志位 ADC R1,R1,R3;R1等于高32位相加，并加上低位进位周立功单片机 ARM数据处置指令算术运算 带进位减法指令SBC用存放器Rn减去operand2，再减去CPSR中的C条件标志位的非(即假设C标志清零，那么结果减去1)，结果保管到Rd中。指令格式如下： SBCcondS Rd,Rn,operand2 运用例如运用SBC实现64位减法，结果存于R1、R0中： SUBS R0,R0,R2 ; 低32位相减，并影响标志位 SBC R1,R1,R3;高32位相减，并减去低位借位周立功单片机 ARM数据处置指令算术运算 带进位逆向减法指令RSC指

39、令用存放器operand2减去Rn，再减去CPSR中的C条件标志位，结果保管到Rd中。指令格式如下： RSCcondS Rd,Rn,operand2 运用例如运用RSC指令实现求64位数值的负数 ： RSBS R2,R0,#0 RSC R3,R1,#0周立功单片机 ARM数据处置指令逻辑运算指令周立功单片机 ARM数据处置指令逻辑运算指令 逻辑与操作指令AND指令将operand2的值与存放器Rn的值按位作逻辑“与操作，结果保管到Rd中。指令格式如下： ANDcondS Rd,Rn,operand2 运用例如： ANDS R0,R0,#0 x01 ;R0=R0&0 x01，取出最低位数

40、据 AND R2,R1,R3;R2=R1&R3 周立功单片机 ARM数据处置指令逻辑运算指令 逻辑或操作指令ORR指令将operand2的值与存放器Rn的值按位作逻辑“或操作，结果保管到Rd中。指令格式如下： ORRcondS Rd,Rn, operand2 运用例如： ORR R0,R0,#0 x0F;将R0的低4位置1 MOVR1,R2,LSR #24 ;运用ORR指令将R2的高8位 ORRR3,R1,R3,LSL #8;数据移入到R3低8位中 周立功单片机 ARM数据处置指令逻辑运算指令 逻辑异或操作指令EOR指令将operand2的值与存放器Rn的值按位作逻辑“异或操作，结果保

41、管到Rd中。指令格式如下： EORcondS Rd,Rn, operand2 运用例如： EOR R1,R1,#0 x0F;将R1的低4位取反 EOR R2,R1,R0;R2=R1R0 EORSR0,R5,#0 x01; 将R5和0 x01进展逻辑异或，;结果保管到R0，并影响标志位 周立功单片机 ARM数据处置指令逻辑运算指令 位去除指令BIC指令将存放器Rn的值与operand2的值的反码按位作逻辑“与操作，结果保管到Rd中。指令格式如下： BICcondS Rd,Rn, operand2 运用例如： BIC R1,R1,#0 x0F;将R1的低4位清零，其它位不变 BICR1,R2,R3

42、;将R3的反码和R2相逻辑“与，;结果保管到R1中周立功单片机 ARM数据处置指令比较指令周立功单片机 ARM数据处置指令比较指令 比较指令CMP指令将存放器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别能否执行。指令格式如下： CMPcondRn, operand2 运用例如： 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 周立功单片机 ARM数据处置指令比较指令 比较指令CMP指令将存放器Rn的值减去operand2的值，根据操作的结果更新CPSR中的相

43、应条件标志位，以便后面的指令根据相应的条件标志来判别能否执行。指令格式如下： CMPcondRn, operand2 留意：CMP指令与SUBS指令的区别在于CMP指令不保管运算结果。在进展两个数据的大小判别时，常用CMP指令及相应的条件码来操作。 周立功单片机 ARM数据处置指令比较指令 负数比较指令CMN指令运用存放器Rn的值加上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别能否执行。指令格式如下： CMNcondRn, operand2 运用例如： CMN R0,#1 ; R0+1，判别R0能否为1的补码;假设是，那么设置Z标志

44、位周立功单片机 ARM数据处置指令比较指令 负数比较指令CMN指令运用存放器Rn的值加上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别能否执行。指令格式如下： CMPcondRn, operand2留意：CMN指令与ADDS指令的区别在于CMN指令不保管运算结果。CMN指令可用于负数比较，比如CMN R0,#1指令那么表示R0与-1比较，假设R0为-1(即1的补码)，那么Z置位；否那么Z复位。 周立功单片机 ARM数据处置指令比较指令 位测试指令TST指令将存放器Rn的值与operand2的值按位作逻辑“与操作，根据操作的结果更新CP

45、SR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别能否执行。指令格式如下： TSTcond Rn, operand2 运用例如： TSTR0,#0 x01; 判别R0的最低位能否为0 TSTR1,#0 x0F; 判别R1的低4位能否为0 周立功单片机 ARM数据处置指令比较指令 位测试指令TST指令将存放器Rn的值与operand2的值按位作逻辑“与操作，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别能否执行。指令格式如下： TSTcond Rn, operand2留意：TST指令与ANDS指令的区别在于TST指令不保管运算结果。TST指令通常

46、与EQ、NE条件码配合运用，当一切测试位均为0时，EQ有效，而只需有一个测试位不为0，那么NE有效。 周立功单片机 ARM数据处置指令比较指令 相等测试指令TEQ指令将存放器Rn的值与operand2的值按位作逻辑“异或操作，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别能否执行。指令格式如下： TEQcond Rn, operand2 运用例如： TEQ R0,R1; 比较R0与R1能否相等 (不影响V位和C位)周立功单片机 ARM数据处置指令比较指令 相等测试指令TEQ指令将存放器Rn的值与operand2的值按位作逻辑“异或操作，根据操作的结果更新C

47、PSR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别能否执行。指令格式如下： TEQcond Rn, operand2留意：TEQ指令与EORS指令的区别在于TEQ指令不保管运算结果。运用TEQ进展相等测试时，常与EQ、NE条件码配合运用。当两个数据相等时，EQ有效；否那么NE有效。 周立功单片机ARM指令小节目录1.指令格式2.条件码3.存储器访问指令4.数据处置指令5.乘法指令6.ARM分支指令7.协处置器指令8.杂项指令9.伪指令周立功单片机4.2 指令集引见 ARM指令集乘法指令 ARM7TDMI具有三种乘法指令，分别为：3232位乘法指令；32 32位乘加指令；32 32

48、位结果为64位的乘/乘加指令。周立功单片机 ARM指令乘法指令乘法指令编码指令执行的条件码Opcode乘法指令操作码S设置条件码，与指令中的S位对应Rm为被乘数存放器Rd/RdLo为MLA指令相加的存放器或64位乘法指令的目的存放器低32位Rn/RdHi为目的存放器或64位乘法指令的目的存放器高32位Rs为乘数存放器64位有符号乘加指令SMLAL11164位有符号乘法指令SMULL11064位无符号乘加指令UMLAL10164位无符号乘法指令UMULL10032位乘加指令MLA00132位乘法指令MUL000阐明指令助记符操作码opcode操作码功能表周立功单片机 ARM指令乘法指令周立功单片

49、机 ARM指令乘法指令 32位乘法指令MUL指令将Rm和Rs中的值相乘，结果的低32位保管到Rd中。指令格式如下：MULcondS Rd,Rm,Rs 运用例如： MUL R1,R2,R3 ;R1=R2R3 MULS R0,R3,R7 ;R0=R3R7，同时影响CPSR中的N位和Z位 周立功单片机 ARM指令乘法指令 32位乘加指令MLA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位保管到Rd中。指令格式如下： MLAcondS Rd,Rm,Rs,Rn 运用例如： MLA R1,R2,R3,R0; R1=R2R3+R0周立功单片机 ARM指令乘法指令 64位无符号乘法指令U

50、MULL指令将Rm和Rs中的值作无符号数相乘，结果的低32位保管到RdLo中，而高32位保管到RdHi中。指令格式如下： UMULLcondS RdLo,RdHi,Rm,Rs 运用例如： UMULL R0,R1,R5,R8; (R1、R0)=R5R8 周立功单片机 ARM指令乘法指令 64位无符号乘加指令UMLAL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位保管到RdLo中，而高32位保管到RdHi中。指令格式如下： UMLALcondS RdLo,RdHi,Rm,Rs 运用例如： UMLAL R0,R1,R5,R8;(R1、R0)=R5R8+(R1

51、、R0) 周立功单片机 ARM指令乘法指令 64位有符号乘法指令SMULL指令将Rm和Rs中的值作有符号数相乘，结果的低32位保管到RdLo中，而高32位保管到RdHi中。指令格式如下： SMULLcondS RdLo,RdHi,Rm,Rs 运用例如： SMULLR2,R3,R7,R6; (R3、R2)=R7R6 周立功单片机 ARM指令乘法指令 64位有符号乘加指令SMLAL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位保管到RdLo中，而高32位保管到RdHi中。指令格式如下： SMLALcondS RdLo,RdHi,Rm,Rs 运用例如： SM

52、LALR2,R3,R7,R6; (R3、R2)=R7R6+(R3、R2) 周立功单片机ARM指令小节目录1.指令格式2.条件码3.存储器访问指令4.数据处置指令5.乘法指令6.ARM分支指令7.协处置器指令8.杂项指令9.伪指令周立功单片机4.2 指令集引见 ARM指令集分支指令 在ARM中有两种方式可以实现程序的跳转，一种是运用分支指令直接跳转，另一种那么是直接向PC存放器赋值实现跳转。 分支指令有以下三种：分支指令B；带链接的分支指令BL；带形状切换的分支指令BX。周立功单片机 ARM分支指令指令编码分支指令B/BL指令编码格式指令执行的条件码L区别B指令L为0和BL指令L为124位有符号

53、立刻数偏移量分支指令BX指令编码格式指令执行的条件码Rm目的地址存放器，该存放器装载跳转地址周立功单片机 ARM指令分支指令周立功单片机 ARM指令分支指令 分支指令B指令，该指令跳转范围限制在当前指令的32M字节地址内(ARM指令为字对齐，最低2位地址固定为0)。指令格式如下：Bcond Label 运用例如： B WAITA; 跳转到WAITA标号处 B0 x1234; 跳转到绝对地址0 x1234处 周立功单片机BL LabelxxxxxxLabelxxxMOV PC,LRAddr1Addr2xxxxxxLRPC ARM指令分支指令 带链接的分支指令BL指令适用于子程序调用，运用该指令后

54、，下一条指令的地址被拷贝到R14(即LR) 衔接存放器中，然后跳转到指定地址运转程序。跳转范围限制在当前指令的32M字节地址内。指令格式如下：BLcond LabelAddr1LabelAddr2Addr21.当程序执行到BL跳转指令时，硬件将下一条指令的地址Addr2装入LR存放器，并把跳转地址装入程序计数器PC2. 程序跳转到目的地址Label继续执行，当子程序执行终了后，将LR存放器内容存入PC，前往调用函数继续执行周立功单片机 ARM指令分支指令 带链接的分支指令BL指令适用于子程序调用，运用该指令后，下一条指令的地址被拷贝到R14(即LR) 衔接存放器中，然后跳转到指定地址运转程序。

55、跳转范围限制在当前指令的32M字节地址内。指令格式如下：BLcond Label 运用例如： BL DELAY; 调用子程序DELAY周立功单片机 ARM指令分支指令 带形状切换的分支指令BX指令，该指令可以根据跳转地址Rm的最低位来切换处置器形状。其跳转范围限制在当前指令的32M字节地址内(ARM指令为字对齐，最低2位地址固定为0)。指令格式如下：BXcond Rm周立功单片机 ARM指令分支指令 带形状切换的分支指令BX指令，该指令可以根据跳转地址Rm的最低位来切换处置器形状。其跳转范围限制在当前指令的32M字节地址内(ARM指令为字对齐，最低2位地址固定为0)。指令格式如下：BXcond

56、 Rm 运用例如： ADRL R0,ThumbFun+1 ;将Thumb程序的入口地址加1存入R0 BX R0 ; 跳转到R0指定的地址， ;并根据R0的最低位来切换处置器形状周立功单片机ARM指令小节目录1.指令格式2.条件码3.存储器访问指令4.数据处置指令5.乘法指令6.ARM分支指令7.协处置器指令8.杂项指令9.伪指令周立功单片机4.2 指令集引见 ARM指令集协处置器指令 ARM内核支持协处置器操作，协处置器的控制要经过协处置器命令实现。ARM内核与协处置器的关系ARM内核协处置器A协处置器B握手信号数据地址总线周立功单片机 ARM指令协处置器指令周立功单片机 ARM协处置器指令数

57、据操作指令 ARM处置器经过CDP指令通知ARM协处置器执行特定的操作。该操作由协处置器完成，即对命令的参数的解释与协处置器有关，指令的运用取决于协处置器。假设协处置器不能胜利地执行该操作，将产生未定义指令异常中断。指令格式如下： 指令执行的条件码协处置器的特定操作码存放第1个源操作数的协处置器存放器作为目的存放器的协处置器存放器指令操作的协处置器名可选的协处置器特定操作码存放第2个源操作数的协处置器存放器CDPcond coproc,opcode1,CRd,CRn,CRm,opcode2CDPcond coproc,opcode1,CRd,CRn,CRm,opcode2数据操作指令编码周立功

58、单片机 ARM协处置器指令数据操作指令 ARM处置器经过CDP指令通知ARM协处置器执行特定的操作。该操作由协处置器完成，即对命令的参数的解释与协处置器有关，指令的运用取决于协处置器。假设协处置器不能胜利地执行该操作，将产生未定义指令异常中断。指令格式如下： CDPcond coproc,opcode1,CRd,CRn,CRm,opcode2 运用例如： CDP p7,0,c0,c2,c3,0;对协处置器7操作，操作码为0，;可选操作码为0 CDP p6,1,c3,c4,c5;对协处置器6操作，操作码为1 周立功单片机 ARM协处置器指令数据存取指令 协处置器数据存取指令LDC/STC指令可以

59、将某一延续内存单元的数据读取到协处置器的存放器中，或者将协处置器的存放器数据写入到某一延续的内存单元中，传送的字数由协处置器来控制。假设协处置器不能胜利地执行该操作，将产生未定义指令异常中断。LDCcondLcoproc, CRd, 数据存储指令格式STCcondLcoproc, CRd, 数据读取指令格式周立功单片机 ARM协处置器指令数据存取指令 协处置器数据存取指令LDC/STC指令可以将某一延续内存单元的数据读取到协处置器的存放器中，或者将协处置器的存放器数据写入到某一延续的内存单元中，传送的字数由协处置器来控制。假设协处置器不能胜利地执行该操作，将产生未定义指令异常中断。数据操作指令

60、编码指令执行的条件码P表示前/后变址U表示加/减W表示回写N表示数据大小L表示该指令是读取为0还是写入为18位立刻数偏移协处置器编号协处置器中的目的存放器基址存放器周立功单片机 ARM协处置器指令数据存取指令 协处置器数据存取指令LDC/STC指令可以将某一延续内存单元的数据读取到协处置器的存放器中，或者将协处置器的存放器数据写入到某一延续的内存单元中，传送的字数由协处置器来控制。假设协处置器不能胜利地执行该操作，将产生未定义指令异常中断。 运用例如： LDC p5,c2,R2,#4 ;读取R2+4指向的内存单元的数据， ;传送到协处置器p5的c2存放器中 STC p5,c1,R0 ;将协处置器p5的C1存放