【正文】 體含義 復(fù)位 （ RESET） 當(dāng)處理器的復(fù)位電平有效時(shí)，產(chǎn)生復(fù)位異常，程序跳轉(zhuǎn)到復(fù)位異常處理程序處執(zhí)行。可使用該異常機(jī)制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能調(diào)用。系統(tǒng)的外設(shè)可通過(guò)該異常請(qǐng)求中斷服務(wù)。因此， ARM提供了 2種返回處理機(jī)制 ?第一種機(jī)制：返回地址保存在 R14 ； ?第二種機(jī)制：異常處理程序把返回地址拷貝到堆棧（在這種情況下， SPSR也和 PC一樣必須保存），可使用一條多寄存器傳送指令來(lái)恢復(fù)用戶寄存器，并實(shí)現(xiàn)返回： ARM的異常 各類異常的具體描述 未定義指令異常（ Undefined Instruction ） 軟件中斷異常（ Software Interrupt ） 中止異常（ Abort ） 快速中斷請(qǐng)求異常（ Fast Interrupt Request，F(xiàn)IQ ） 外部中斷請(qǐng)求異常（ Interrupt Request，IRQ ） ARM的異常 異常的進(jìn)入 /退出 異常類型 返回指令 以前的狀態(tài) 注意 ARM R14_x Thumb R14_x BL MOV PC， R14 PC＋ 4 PC＋ 2 1 UDEF MOVS PC， R14_und PC＋ 4 PC＋ 2 1 SWI MOVS PC， R14_svc PC＋ 4 PC＋ 2 1 PABT SUBS PC， R14_abt， 4 PC＋ 4 PC＋ 4 1 DABT SUBS PC， R14_abt， 8 PC＋ 8 PC＋ 8 3 FIQ SUBS PC， R14_fiq， 4 PC＋ 4 PC＋ 4 2 IRQ SUBS PC， R14_irq， 4 PC＋ 4 PC＋ 4 2 RESET NA － － 4 ARM的異常 異常優(yōu)先級(jí)（ Exception Priorities） 優(yōu)先級(jí) 異 常 1（最高） 復(fù)位 2 數(shù)據(jù)中止 3 FIQ 4 IRQ 5 預(yù)取指令中止 6（最低） 未定義指令、 SWI 主要內(nèi)容 ? ARM微處理器的工作狀態(tài) ? ARM微處理器的運(yùn)行模式 ? ARM體系結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器格式 ? 寄存器組織 ? ARM的異常 ? ARM微處理器的指令系統(tǒng)基礎(chǔ) ? ARM指令的尋址方式 ? ARM指令集 ? Thumb指令及應(yīng)用 ARM微處理器的指令系統(tǒng)基礎(chǔ) 指令長(zhǎng)度及數(shù)據(jù)類 ?ARM微處理器的指令長(zhǎng)度可以是 32位（在 ARM狀態(tài)下） ， 也可以為 16位（在Thumb狀態(tài)下） 。 例如以下指令： ADD R0， R0， 1 ； R0←R0 ＋ 1 ADD R0， R0， 0x3f ； R0←R0 ＋ 0x3f ARM指令的尋址方式 寄存器尋址 ?寄存器尋址 就是利用寄存器中的數(shù)值作為操作數(shù)，指令中地址碼給出的是寄存器編號(hào)。 例如以下指令： LDMIA R0， {R1， R2， R3， R4} ； R1←[R0] ； R2←[R0 ＋ 4] ； R3←[R0 ＋ 8] ； R4←[R0 ＋ 12] 多寄存器 Load和 Store指令的堆棧和塊拷貝對(duì)照 遞 增 遞 減 滿 空 滿 空 增值 先增 STMIB STMFA LDMIB LDMED 后增 STMIA STMEA LDMIA LDMFD 減值 先減 LDMDB LDMEA STMDB STMFD 后減 LDMDA LDMFA STMDA STMED ARM指令的尋址方式 堆棧尋址 ?堆棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，按先進(jìn)后出（ First In Last Out， FILO）的方式工作，使用一個(gè)稱作堆棧指針（ SP）的專用寄存器指示當(dāng)前的操作位置，堆棧指針總是指向棧頂 。 ARM指令的尋址方式 相對(duì)尋址 以下程序段完成子程序的調(diào)用和返回，跳轉(zhuǎn)指令 BL采用了相對(duì)尋址方式： BL NEXT ；跳轉(zhuǎn)到子程序 NEXT處執(zhí)行 …… NEXT ；子程序入口地址 …… MOV PC， LR ；從子程序返回 主要內(nèi)容 ? ARM微處理器的工作狀態(tài) ? ARM微處理器的運(yùn)行模式 ? ARM體系結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器格式 ? 寄存器組織 ? ARM的異常 ? ARM微處理器的指令系統(tǒng)基礎(chǔ) ? ARM指令的尋址方式 ? ARM指令集 ? Thumb指令及應(yīng)用 ARM指令集 ? ARM指令集總體分為六大類： 數(shù)據(jù)處理指令； 程序狀態(tài)寄存器訪問(wèn)指令； Load/Store指令； 跳轉(zhuǎn)指令（轉(zhuǎn)移指令）； 異常中斷指令； 協(xié)處理器指令 。 ARM指令集 ? 數(shù)據(jù)處理指令包括： SUB：減法指令 SBC：帶借位減法指令 RSB：逆向減法指令 RSC：帶借位逆向減法指令 AND：邏輯與指令 ORR：邏輯或指令 EOR：邏輯異或指令 BIC：位清除指令 MOV：數(shù)據(jù)傳送指令 MVN：數(shù)據(jù)取反傳送指令 CMP：比較指令 CMN：反值比較指令 TST：位測(cè)試指令 TEQ：相等測(cè)試指令 ADD：加法指令 ADC：帶進(jìn)位加法指令 ARM指令集 乘法指令與乘加指令 ?ARM微處理器支持的乘法指令與乘加指令共有 6條，可分為 運(yùn)算結(jié)果為 32位 和 運(yùn)算結(jié)果為 64位 兩類，與前面的數(shù)據(jù)處理指令不同， 指令中的所有操作數(shù)、目的寄存器必須為通用寄存器 ，不能對(duì)操作數(shù)使用立即數(shù)或被移位的寄存器，同時(shí)，目的寄存器和操作數(shù) 1必須是不同的寄存器 。 ARM指令集 ? 常用的 Load/Store指令如下： LDR ：字?jǐn)?shù)據(jù)加載指令； LDRB：字節(jié)數(shù)據(jù)加載指令； LDRH：半字?jǐn)?shù)據(jù)加載指令； STR：字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)指令； STRB：字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指令； STRH：半字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)指令 ARM指令集 批量數(shù)據(jù)加載 /存儲(chǔ)指令 ARM微處理器所支持批量數(shù)據(jù) Load/Store指令可以一次在一片連續(xù)的存儲(chǔ)器單元和多個(gè)寄存器之間傳送數(shù)據(jù)，批量加載指令用于將一片連續(xù)的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)傳送到多個(gè)寄存器，批量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指令則完成相反的操作。 ARM指令集 數(shù)據(jù)交換指令 ARM微處理器所支持?jǐn)?shù)據(jù)交換指令能在存儲(chǔ)器和寄存器之間交換數(shù)據(jù)。 ARM指令集 ? 協(xié)處理器指令用途： ARM的協(xié)處理器指令主要用于 ARM處理器初始化、 ARM協(xié)處理器的數(shù)據(jù)處理操作，以及在 ARM處理器的寄存器和協(xié)處理器的寄存器之間傳送數(shù)據(jù)，和在 ARM協(xié)處理器的寄存器和存儲(chǔ)器之間傳送數(shù)據(jù)。 R 0P C ( R 1 5 )L R ( R 1 4 )S P ( R 1 3 )C P S RL o 寄 存 器R 1R 2R 3R 4R 5R 6R 7R 8R 9R 1 0R 1 1R 1 2H i 寄 存 器有 陰 影 的 寄 存 器訪 問(wèn) 時(shí) 受 到 限 制Thumb編程模型 Thumb指令及應(yīng)用 Thumb狀態(tài)切換 支持 Thumb指令的 ARM微處理器都可執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的 32位 ARM指令集。 本章小結(jié) ? 從編程的角度看， ARM微處理器的工作狀態(tài)一般有兩種，并可在這兩種狀態(tài)之間切換。 ? ARM體系結(jié)構(gòu)可以用兩種方法存儲(chǔ)字?jǐn)?shù)據(jù)，稱之為大端格式（ bigendian）和小端格式（ littleendian）。 本章小結(jié) ? 在 ARM體系結(jié)構(gòu)中，異常中斷用來(lái)處理軟件中斷、未定義指令陷阱、系統(tǒng)復(fù)位和外部事件。與等價(jià)的 32位代碼相比較， Thumb指令集在保留 32代碼優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，大大節(jié)省了系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間 。 ? ARM微處理器的指令集可以分為跳轉(zhuǎn)指令、數(shù)據(jù)處理指令、程序狀態(tài)寄存器處理指令、Load/Store指令、協(xié)處理器指令和異常產(chǎn)生指令六大類。但是這些寄存器不能被同時(shí)訪問(wèn)，具體哪些寄存器是可編程訪問(wèn)的，取決微處理器的工作狀態(tài)及具體的處理器運(yùn)行模式。 ? ARM微處理器支持 7種運(yùn)行模式，分別為：用戶模式、快速中斷模式、外部中斷模式、管理模式、數(shù)據(jù)訪問(wèn)終止模式、系統(tǒng)模式、未定義指令中止模式。 ?若 T置 1，則認(rèn)為是 16位的 Thumb指令流； ?若 T置 0，則認(rèn)為是 32位的 ARM指令流。與等價(jià)的 32位代碼比較， Thumb指令集在保留 32代碼優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，大大節(jié)省了系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間。 例如，數(shù)據(jù)處理指令的第二個(gè)操作數(shù)為寄存器時(shí)，就可以加入移位操作選項(xiàng)對(duì)它進(jìn)行各種移位操。 ARM指令集 ? ARM指令集中的跳轉(zhuǎn)指令可以完成從當(dāng)前指令向前或向后的 32MB的地址空間的跳轉(zhuǎn)，包括以下 4條指令 ： ?B：跳轉(zhuǎn)指令； ?BL：帶返回的跳轉(zhuǎn)指令； ?BLX：帶返回和狀態(tài)切換的跳轉(zhuǎn)指令 。 ARM指令集 程序狀態(tài)寄存器訪問(wèn)指令 ARM微處理器支持程序狀態(tài)寄存器訪問(wèn)指令，用于在程序狀態(tài)寄存器和通用寄存器之間傳送數(shù)據(jù)。 ?算術(shù)邏輯運(yùn)算指令 完成常用的算術(shù)與邏輯的運(yùn)算，該類指令不但將運(yùn)算結(jié)果保存在目的寄存器中，同時(shí)更新 CPSR中的相應(yīng)條件標(biāo)志位。 ?空堆棧（ Empty Stack） :堆棧指針指向下一個(gè)將要放入數(shù)據(jù)的空位置 。 例如以下指令： ADD R0， R1， [R2] ； R0←R1 ＋ [R2] LDR R0， [R1] ； R0←[R1] STR R0， [R1] ； [R1]←R0 ARM指令的尋址方式 基址變址尋址 ?基址變址尋址就是將寄存器（該寄存器一般稱作基址寄存器）的內(nèi)容與指令中給出的地址偏移量相加，從而得到一個(gè)操作數(shù)的有效地址，用于訪問(wèn)基址附近的存儲(chǔ)器單元。 ARM微處理器的指令系統(tǒng)基礎(chǔ) ARM微處理器的指令的分類與格式 ?指令分類簡(jiǎn)述 ? ARM微處理器指令集是加載 /存儲(chǔ)型的； ? ARM微處理器的指令集可以分為 跳轉(zhuǎn)指令 、 數(shù)據(jù)處理指令 、 程序狀態(tài)寄存器處理指令 、 Load/Store指令 、 協(xié)處理器指令和 異常產(chǎn)生 指令六大類； ARM微處理器的指令系統(tǒng)基礎(chǔ) ARM微處理器的指令的分類與