嵌入式微處理器第2章指令系統(tǒng)-展示頁(yè)
2024-10-28 16:42本頁(yè)面
【正文】 的是 33位的循環(huán)，包括來(lái)自在符號(hào)位上的 CPSR的 C位。 15 ARM 狀態(tài)位 ?第個(gè)算術(shù)、邏輯或位移運(yùn)算都會(huì)調(diào)整 CPSR位： ? N (negative), Z (zero), C (carry), V (overflow). ?例如： ? 1= 0xffffffff ? 1 == 0x1 ? 1 + 1 = 0: NZCV = 0110. ? 0 – 1 = 1 : 0x0 – 0x1 = 0xffffffff NZCV = 1000 ? 2311+1 = 231: 0x80000000+0fffffff 0x7fffffff + 0x1 = 0x80000000 NZCV = 1001. 16 ARM 數(shù)據(jù)指令 ?基本形式： ADD r0,r1,r2 ? 把 r1+r2的值存儲(chǔ)在 r0中 ?立即操作數(shù)： ADD r0,r1,2 ? 將 r1+2的值存儲(chǔ)在 r0中。 ?地址是以字節(jié)來(lái)引用的。 ment 12 r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 r9 r10 r11 r12 r13 r14 r15 (PC) CPSR 31 0 N Z C V ARM編程器模型 ? 16個(gè)通用寄存器，包括 PC ?一個(gè)狀態(tài)寄存器 Current. Program Status Register 13 字節(jié)的排列順序 ? ARM允許 32位長(zhǎng)地址，但每個(gè)地址訪問是一個(gè)字節(jié)而不是一個(gè)字。 a ment label ADD r4,r0,r1 11 ARM 匯編語(yǔ)言例子 label1 ADR r4,c LDR r0,[r4] 。 ? 指令通常在隨后的列開始。 ?本課將集中在 ARM7 ? ARM7是 von Neumann結(jié)構(gòu)的 ? ARM9是 Harvard結(jié)構(gòu)的。 ? Reduced instruction set puter (RISC):精簡(jiǎn)指令集 計(jì)算機(jī) ? 種類比較少 ? 管道化的指令 ? 尋址方式也比復(fù)雜指令集少 ? 數(shù)據(jù)管道是在同一個(gè)應(yīng)用中對(duì)象之間快速傳送數(shù)據(jù)的小型統(tǒng)一部件，比信息（ message）傳輸?shù)姆绞礁鼔K 7 指令集的特點(diǎn) ?固定長(zhǎng)度與可變長(zhǎng)度 ?尋址模式 ?操作數(shù)的個(gè)數(shù) ?操作數(shù)的類型 ?成功的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛。 ? 帶寬的可預(yù)見性更強(qiáng) 6 RISC 與 CISC ? Complex instruction set puter (CISC):復(fù)雜指令集 計(jì)算機(jī) ? 多種類型的指令 ? 變長(zhǎng)型指令 ? 程序的各條指令是按順序串行執(zhí)行的，每條指令中的各個(gè)操作也是按順序串行執(zhí)行的。 ?多數(shù) DSP使用 Harvard體系結(jié)構(gòu) 。 ? CPU與存儲(chǔ)器分離的是存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)。1 第 2章 指令系統(tǒng) ?計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的分類 ? ARM 處理器 ? SHARC處理器 2 Von Neumann 體系結(jié)構(gòu) ?數(shù)據(jù)和指令都存放在存儲(chǔ)器里。 ?計(jì)算機(jī)從存儲(chǔ)器取指令。 ? CPU 寄存器主要用于程序計(jì)數(shù)器 PC 3 Von Neumann 體系結(jié)構(gòu) memory CPU PC address data IR ADD r5,r1,r3 200 200 ADD r5,r1,r3 4 Harvard 體系結(jié)構(gòu) CPU PC data memory program memory address data address data 5 von Neumann 與 Harvard體系結(jié)構(gòu) ? Harvard 不能夠使用自修改編碼 ? Harvard 可以同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)存取工作。 ? 更大的存儲(chǔ)帶寬。 ? 優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，但計(jì)算器各部分的利用率不高，執(zhí)行速度慢。 ? 時(shí)鐘速度可變； ? 不同的總線寬度； ? 不同的緩存規(guī)模 8 ARM 版本 ? ARM結(jié)構(gòu)被擴(kuò)展成為多個(gè)版本。 9 匯編語(yǔ)言 ?匯編語(yǔ)言指令與翻譯成的機(jī)器語(yǔ)言指令之間基本是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系 ?基本特點(diǎn)： ? 一個(gè)指令一行； ? 給內(nèi)存單元提供名字的標(biāo)記 LABEL,由第一列開始。 ? 注釋以分號(hào)開頭，分號(hào)右邊的內(nèi)容將被匯編程序忽略 10 ARM 匯編語(yǔ)言 ?相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的匯編語(yǔ)言： LDR r0,[r8] 。 a ment ADR r4,d LDR r1,[r4] SUB r0,r0,r1 。 byte 3 byte 2 byte 1 byte 0 byte 0 byte 1 byte 2 byte 3 位 31 位 0 低序 高序 word 4 word 0 word 4 word 0 位 31 位 0 14 ARM 數(shù)據(jù)類型 ? 32位字長(zhǎng) ?分成四個(gè) 8位的字節(jié) ? ARM地址可是 32位長(zhǎng)。 ?可在加電時(shí)設(shè)置高序或低序。 17 ARM數(shù)據(jù)指令 ? ADD, ADC : add (w. carry) ? SUB, SBC : subtract (w. carry) ? RSB, RSC : reverse subtract (w. carry) ? MUL, MLA : multiply (and accumulate) ? AND, ORR, EOR ? BIC : bit clear ? LSL, LSR : logical shift left/right ? ASL, ASR : arithmetic shift left/right ? ROR : rotate right ? RRX : rotate right extended with C 18 數(shù)據(jù)操作的不同方法 ?邏輯位移 : ? 補(bǔ) “ 0” ?算術(shù)位移： ? 在右移時(shí)以符號(hào)位來(lái)充填。 19 ARM 比較指令 ? CMP : 比較 ? CMN : 負(fù)數(shù)比較 ? TST : 按位測(cè)試（與） ? TST R0, 0X0f；判斷 R0的低 4位是否為 0 ? TEQ : 按位求反測(cè)試 (異或 ) ? TEQ R0,R1。
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