【正文】 n的值與 operand2的值相加，再加上 CPSR寄存器中 C條件標(biāo)志位，結(jié)果保存到目標(biāo)寄存器（ Rd）。 ADD指令示例： ADD R0， R1， R2； R0 = R1 + R2 ADD R0， R1， 5； R0 = R1 + 5 ADD R0， R1， R2， LSL 2； R0 = R1 +R2*4 69 SUB 減法指令 指令格式： SUB {cond} {S} Rd， Rn， operand2 功能：本指令用 Rn中的值減去 operand2，結(jié)果保存到目標(biāo)寄存器（ Rd）。 示例： ? MVN R0, 0xFF 67 2 算術(shù)邏輯運算指令 ? 這類指令主要用于加 /減等算術(shù)運算和與 /或等邏輯運算，完成數(shù)據(jù)的運算處理。 ? 數(shù)據(jù)傳送指令包括： ① MOV——數(shù)據(jù)傳送指令 ② MVN ——數(shù)據(jù)非傳送指令 65 MOV指令 指令格式： MOV {cond} {S} Rd, operand2 功能 : MOV（ MOVe）指令用于將 8位位圖立即數(shù)或寄存器數(shù)據(jù)傳送到目標(biāo)寄存器（ Rd），也可用于移位運算等操作。比較指令不保存運算結(jié)果，只更新 CPSR中相應(yīng)的條件標(biāo)志位。 指令格式： SWP{cond}{B} Rd, Rm, [Rn] 63 3. ARM數(shù)據(jù)處理指令 ? 數(shù)據(jù)處理指令對存放在寄存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，分為 數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)邏輯運算指令和比較指令 。同時，該后綴還表示傳入或傳出的是用戶模式下的寄存器，而不是當(dāng)前模式下的寄存器?；芳拇嫫鞑辉试S為 R15, 寄存器列表可以為 R0～R15的任意組合。 LDM（ LoaD Mutiple registers from memory）指令是把多個內(nèi)存單元的內(nèi)容加載到多個寄存器中； STM（ STore Mutiple registers to memory）指令是把多個寄存器的內(nèi)容存儲到多個內(nèi)存單元中，這多個寄存器是 R0～ R15的任意組合（即， R0～ R15的任何子集）。匯編程序中，通常直接使用語句標(biāo)號指定訪問單元。在這種方法中，基址寄存器默認(rèn)為程序計數(shù)器PC，偏移量是語句標(biāo)號所在的地址和 PC（當(dāng)前正在執(zhí)行的指令）之間的差值。例： LDR Rd, [Rn], 0x04 STR Rd, [Rn], 0x08 在后索引中 , 基址在指令的執(zhí)行前后是不相同的。地址索引分為 ? 前索引 (Preindexed) ? 后索引 (Postindexed) ? 程序相對偏移 ?地址索引偏移 54 2020/11/23 （ 1）前索引 前索引也稱為前變址，在數(shù)據(jù)傳送之前，將先計算基地址與偏移量，其結(jié)果作為傳送數(shù)據(jù)的存儲地址。這個地址偏移量可以加到基址寄存器，也可以從基址寄存器中減去這個數(shù)值。如： LDR R0, [R1, 0x12] LDR R0, [R1, 0x12] （ 2）寄存器 寄存器中的數(shù)值可以加到基址寄存器，也可以從基址寄存器中減去這個數(shù)值。 存儲器訪問指令分為： 1 單寄存器加載與存儲指令 2 多寄存器加載與存儲指令 3 交換指令 A R M 處 理 器寄 存 器R 0 ~ R 1 5存 儲 器存 儲（ s t o r e ）加 載（ l o a d ）50 LDR和 STR ——（單寄存器）加載存儲指令 ? LDR（ LoaD Register from memory）指令從存儲器加載一個數(shù)據(jù)到寄存器中； STR（ STore Register to memory）指令則相反，把寄存器中的一個數(shù)據(jù)存儲到存儲器中。 它有如下的形式： ? immed_8r——常數(shù)表達(dá)式； ? Rm——寄存器方式； ? Rm,shift——寄存器移位方式； MOV R0, 1 AND R0, R1, 0x0F MOV PC, R0 LDR R0, [R1], R2 ? LSL 邏輯左移 ? LSR 邏輯右移 ? ASR 算術(shù)右移 ? ROR 循環(huán)右移 ? RRX 帶擴(kuò)展的循環(huán)右移 0( a ) L S L 移 位 操 作0( b ) L S R 移 位 操 作( c ) A S R 移 位 操 作( d ) R O R 移 位 操 作( e ) R R X 移 位 操 作C ADD R0, R1, R1, LSL 3 SUB R0, R1, R2, LSR 2 MOV R0, R1, RRX 49 2. ARM存儲器訪問指令 ARM處理器是典型的 RISC處理器，對存儲器的訪問只能使用加載和存儲指令實現(xiàn)。 例如： SUBNES R0, R1, 0x10 其中操作碼為 SUB，條件域 cond為 NE， S表示該指令的執(zhí)行影響 CPSR寄存器的值， 目的寄存器 Rd為 R0， 第一個操作數(shù)寄存器 Rn為 R1， 第二個操作數(shù) OP2為立即數(shù) 0x10 。 ? Rn 第 1個操作數(shù)的寄存器，用于存放參與運算的操作數(shù) 1。 ? S 用于指定指令的執(zhí)行是否影響CPSR寄存器的值，書寫時影響 CPSR。 各項的說明如下： opcode：指令助記符； cond： 執(zhí)行條件； S：是否影響 CPSR寄存器的值； Rd：目標(biāo)寄存器； Rn：第 1個操作數(shù)的寄存器； operand2：第 2個操作數(shù)； 1. ARM匯編語言的指令格式 48 opcode {cond} {S} Rd, Rn {,operand2} ?opcode 指令助記符 ， 用于指定指令的操作功能 。 條件后綴和 S后綴的區(qū)別？ 45 第 3章 目錄 ?1. ARM7TDMI編程模型 ?2. ARM7TDMI的尋址方式 ?3. ARM7TDMI指令的條件執(zhí)行 ?4. ARM指令集 ?5. Thumb指令集 46 ARM指令集 A R M核 心內(nèi) 存A R M 協(xié) 處 理 器加 載 指 令（ L D R 等 ）存 儲 指 令（ S T R 等 ）通 用 寄 存 器數(shù) 據(jù) 處 理 指 令狀 態(tài) 寄 存 器狀 態(tài) 寄 存 器訪 問 指 令協(xié) 處 理 器 指 令P C跳 轉(zhuǎn) 指 令乘 法 器乘 法 指 令同一個體系的ARM內(nèi)核的指令集是相同的 ，但是每條指令運行的時間可能不同 。 選擇執(zhí)行 ， 若 R0≤1， 則 R1=R1+1 條件碼示例： 44 （ 1）如果既有條件后綴又有 S后綴，則書寫時 S排在后面，如： ADDEQS R1, R0, R2 （ 2）條件后綴是要測試條件標(biāo)志位，而 S后綴是要刷新條件標(biāo)志位。 R0與 R1比較 ADDHI R0, R0, 1 。 實現(xiàn)：當(dāng) CPSR中 Z=1時，執(zhí)行 R0=R1+R2，并且根據(jù)結(jié)果更新 CPSR中條件標(biāo)志碼；否則若 Z=0跳過本指令不執(zhí)行 條件后綴只是影響指令是否執(zhí)行，不影響指令的內(nèi)容，如上述 ADDEQ指令，可選后綴 EQ并不影響本指令的內(nèi)容，它執(zhí)行時仍然是一條加法指令。 實現(xiàn)：將 R1的值和 R2的值相加并存入 R4，運算結(jié)果不影響 CPSR狀態(tài)值 指令 ② 的執(zhí)行也不受條件標(biāo)志的影響，但是由于附帶了后綴 S，這條指令執(zhí)行的結(jié)果將影響CPSR中條件標(biāo)志位的值。使用指令條件碼可實現(xiàn)高效的 邏輯操作，提高代碼執(zhí)行效率。 注意：以上 ARM尋址模式是適用于所有 ARM體系的，包括 ARM7的馮 .諾依曼結(jié)構(gòu)和 ARM9及以上的哈佛結(jié)構(gòu)。 ② ARM尋址的字加載 存儲尋址是 4字節(jié)對齊，半字加載是 2字節(jié)對齊，不對齊不能訪問。 指令如 LDMED、 STMED等 。 指令如 LDMEA、 STMEA等； ?滿遞減 ：堆棧向下增長 ， 堆棧指針指向內(nèi)含有效數(shù)據(jù)項的最低地址 。 ? 滿堆棧和空堆棧 0x12345678 0x12345678 棧頂 SP? 0x12345678 棧頂 SP? 壓棧 壓棧 多寄存器傳送指令映射表 ? STM =將寄存器內(nèi)容存入內(nèi)存單元 （堆棧操作：入棧） ? LDM=將內(nèi)存單元內(nèi)容存入寄存器 （堆棧操作：出棧） 向 上 生 長 向 下 生 長指 針 滿 指 針 滿 指 針 空指 針 空L D M I BL D M E DS T M I BS T M F AS T M I AS T M E AL D M I AL D M F DL D M D BL D M E AS T M D BS T M F DS T M D AS T M E DL D M D AL D M F A地 址 增 加 在 傳 送 之 后地 址 增 加 在 傳 送 之 前地 址 減 小 在 傳 送 之 前地 址 減 小 在 傳 送 之 后地 址 變 化 的 方 向地 址 變 化 的 關(guān) 系傳 送 與多寄存器傳送指令說明 ? 數(shù)據(jù)塊傳送： ? I =向地址增大方向處理數(shù)據(jù)傳送 (Increment) ? D =向地址減小方向處理數(shù)據(jù)傳送 (Decrement) ? A =先傳送數(shù)據(jù)后改變地址 (after) ? B =先改變地址后傳送數(shù)據(jù) (before) ? 堆棧操作： ? F =滿棧頂指針 (full) ? E =空棧頂指針 (empty) ? A =堆棧向高地址方向增長 (ascending stack) ? D =堆棧向低地址方向增長 (decending stack) 38 所以可以組合出四種類型的堆棧方式： ?滿遞增 ：堆棧向上增長 ， 堆棧指針指向內(nèi)含有效數(shù)據(jù)項的最高地址 。 注意： 不要以為空堆棧就是沒有內(nèi)容的堆棧，滿堆棧就是沒有空間的堆棧。 當(dāng)堆棧指針 指向最后壓入堆棧的數(shù)據(jù)時 ，稱為滿堆棧（ Full Stack），而當(dāng)堆棧指針 指向下一個將要放入數(shù)據(jù)的空位置時 ，稱為 空堆棧（ Empty Stack）。跳轉(zhuǎn)到子程序 NEXT處執(zhí)行 ……. NEXT ……. MOV PC, LR 。 0x40000000 R1 R2 0x?? 0x01 0x40000000 0x?? R3 R4 0x?? R5 0x?? 0x02 0x03 0x04 0x40000004 0x40000008 0x4000000C 存儲器 LDMIA R1!,{R2R7,R12} 0x?? R6 R7 0x?? 0x?? R12 0x05 0x40000010 0x06 0x12 0x40000014 0x40000018 010203040506121C 多寄存器指令的執(zhí)行順序舉例 1 ? 通過 ADS集成開發(fā)環(huán)境的 AXD調(diào)試器窗口觀察 多寄存器指令的執(zhí)行順序舉例 2 ? 通過 ADS集成開發(fā)環(huán)境的 AXD調(diào)試器窗口觀察 32 ARM的尋址模式 6 跳轉(zhuǎn)尋址 相對尋址 以程序計數(shù)器 PC當(dāng)前值為基地址，指令中的標(biāo)號作為偏移量，將兩者相加之后得到操作數(shù)的有效地址。 這種尋址方式可以 用一條指令完成傳送最多 16 個通用寄存器的值。 將 R1所指向的存儲器區(qū)域中的內(nèi)容依次加載到 R2～ R R12(每傳送一個寄存器值后， R1的值自動加 4并保存 ) STMIA R0!, {R2R7, R12} 。 其它指令 arithfunc CMP R0, num MOVHS PC, LR MOV R0, 0 MOV R1, 3 MOV R2, 2 BL arithfunc cmd 1 cmd 2 cmd N CMP R0, num MOVHS PC, LR …… LAB LAB+4 LAB+8 arithfunc △ L = arithfunc – (LAB+8) 執(zhí)行 取指 取指 譯碼 取指 譯碼 執(zhí)行 取指 譯碼 執(zhí)行 取指 譯碼 執(zhí)行 取指 譯碼 執(zhí)行 取指 cmd X 取指 譯碼 取指 譯碼 注意： 此時重建 流水線 28 （塊拷貝尋址） 多寄存器尋址就是在 ARM處理器與存儲器間用一條指令完成多個寄存器值的傳送，即允許用一條指令實現(xiàn)傳送