嵌入式系统原理与应用 第3版 实验指导书 实验七 汇编指令实验5

实验七ARM乘法及其它指令汇编指令实验1实验目的(1)掌握ARM乘法及其它指令对标志寄存器标志的影响、条件执行和功能等；(2)使用乘法指令编写简单的汇编程序并进行调试。2实验内容(1)主要内容①32位乘法指令MUL、32位乘加指令MLA，其基本格式分别为：乘法指令：MUL{条件}{S}Dest,Op1，Op2;Dest＝Op1×Op2乘加指令MLA{条件}{S}Dest,Op1，Op2,Op3;Dest＝Op1×Op2＋Op3说明：条件码、S与之前的意义相同；所有的操作数以及目的寄存器必须是简单的寄存器，不能是立即数或被移位的寄存器；目的寄存器与操作数1必须是不同的寄存器，但不能使用R15寄存器。②64位有符号数乘法指令SMULL、乘加指令SMLAL和64位无符号数乘法指令UMULL、乘加指令UMLAL说明：具体格式参阅第2章的相关内容。64位有符号数乘法指令SMULL{条件}{S}<RdLo>,<RdHi>,<Rm>,<Rs>;Rd←Rm×Rs64位有符号数乘加指令SMLAL{条件}{S}<RdLo>,<RdHi>,<Rm>,<Rs>;RdLo←(Rm×Rs)Lo+RdLoRdHi←(Rm×Rs)Hi+RdHi注意：该指令高位计算时也包含低位的进位位，但是高位相加的进位不影响CPSR中的进位位C64位无符号数乘法指令UMULL{条件}{S}<RdLo>,<RdHi>,<Rm>,<Rs>;Rd←Rm×Rs64位无符号数乘加指令UMLAL{条件}{S}<RdLo>,<RdHi>,<Rm>,<Rs>;RdLo←(Rm×Rs)Lo+RdLoRdHi←(Rm×Rs)Hi+RdHi注意：该指令高位计算时也包含低位的进位位，但是高位相加的进位不影响CPSR中的进位位C(实验已证明)③传送指令MOV和传送取反值指令MVN指令，其基本格式分别是：传送指令MOV:MOV{条件码}{S}Dest,Op1;Dest←Op1说明：条件码、S、Dest：同上。Op1可以是寄存器或寄存器移位；Dest与Op1可以是相同的寄存器，此时指令的功能等价于NOP指令；例movr0,r0可以对相同的寄存器进行移位操作；例：MOVR0,R0,LSL#3传送取反值指令MVN:MVN{条件}{S}Dest,Op1;Dest←～Op1，按位取反说明：MVN把Op1操作数，可以是立即数、寄存器或移位的寄存器的值按位取反后传送给Dest寄存器。例：MOVR0,#4;(R0)=0XFFFFFFF0④比较指令CMP、取反比较指令CMN，其基本指令格式是：CMP比较指令：CMP{条件}Op1,Op2功能：完成Op1－Op2运算但不保存结果，只影响CPSR的标志,与减法指令SUBS相同。用于判断两个操作数的大小，以决定之后的条件汇编指令能否执行。CMN比较指令：CMN{条件}Op1,Op2功能：完成Op1＋Op2运算但不保存结果，只影响CPSR的标志,与加法指令ADDS相同。用以决定之后的条件汇编指令能否执行。④位测试指令TST和相等测试指令TEQ，其指令格式为：位测试指令TST：TST{条件码}Op1,Op2功能：完成Op1ANDOp2位“与”运算，但不存储运算结果，只影响CPSR的相应的标志位Z，与ANDS相同。Op1一般是一个寄存器，Op2一般是一个用于测试位掩码的立即数，用于测试对应掩码位“1”是否全为“0”。若Z＝1，则全为0，否则不全为0。例：TSTR0,#%1;IFZ==1,THENR0ISALL0.WHERE“％”ISBINARY相等测试指令TEQ:TEQ{条件码}Op1,Op2功能：完成Op1EOROp2位“异或”运算，但不存储运算结果，只影响CPSR的相应的标志位Z，与EORS相同。Op1一般是一个寄存器，Op2一般是一个测试的立即数。若Z＝1，则表示相等，否则不相等。例：TEQR0,#%1;IFZ==1,THENR0IS1.WHERE“％”ISBINARY(2)主要完成的工作编写一个汇编程序，运用本实验的指令，通过寄存器窗口观察每一指令的运行结果和CPSR的状态标志位；编写代码实现无符号数(R1)(R0)×(R3)(R2)→(R3)(R2)(R1)(R0)，即完成2个64bit的无符号数相乘得到一个128bit的无符号数。3预备知识（1）ARM指令系统的乘法指令、传送指令、比较指令和测试指令；（2）ADS1.2工程编辑和AXD调试。4实验设备硬件：PC机一台。软件：Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境。5实验步骤（1）启动ADS1.2，使用ARMExecutableImage工程模板建立一个工程arm4.mcp。（2）建立汇编源文件arm5.s，使用64位无符号乘法指令编写实验程序，然后添加到工程中。（3）设置工程连接地址ROBase为0x30000000，RWBase为0x30003000，设置调试口地址Imageentrypoint为0x30000000。（4）编译连接工程，选择Project|Debug，启动AXD进行软件仿真调试。（5）打开寄存器窗口（ProcessorRegisters）