[004] [ARM

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[004] [ARM

2024-07-17 08:59| 来源: 网络整理| 查看: 265

ARM Contents ARM汇编语言基础· 基本语法指令后缀 ARM编译器与GCC·· 译器语法差异 ARM UAL模拟器VisUAL·· 常用指令集存储器访问指令数据操作指令跳转指令 ARM杂项指令伪指令 CMSIS内核接口函数··

CortexM0、Cortex-M0＋和Cortex-M1处理器只支持多数16位指令和部分32位指令，Cortex-M3支持的32位指令更多。Cortex-M4处理器支持剩下的SIMD等DSP提升指令集可选的浮点指令。

▲ Cortex-M处理器的指令集 1 ARM汇编语言基础 1.1 基本语法标号操作码{cond}{S} 操作数1, 操作数2, … ;注释标号：可选，必须顶格写，作用是让汇编器计算程序转移的地址（可以是C函数名）cond：可选，即指令执行条件，如果不写则使用默认条件AL(无条件执行)。S：可选，表示指令执行后，会修改PSR寄存器操作码：即指令助记符，前面必须至少有一个空格操作数：第1个操作数一般为本指令的执行结果存储处。形成操作数的有效地址的方法称为操作数的寻址方式，分为：隐含寻址：不是明显地给出操作数的地址。而是在指令中隐含着操作数的地址立即寻址：立即寻址方式的操作数，即操作数本身即为地址，即立即数，必须以#开头，且立即数不能作为指令中的第一操作数（目的操作数），如：MOV R1, #'A'。（寄存器）直接寻址：在指令中直接给出有效地址，操作数的地址是直接给出的，如：LDR R0, R1，将源寄存器R1的地址加载到目的寄存器R0（寄存器）间接寻址：操作数中存放的值作为其有效地址，此时必须在操作数两端加方括号 []，如：LDR R0, [R1]，将源寄存器R1中保存的值加载到目的寄存器R0中（类似C指针）相对寻址：相对当前指令的地址（程序计数器PC中的内容±常量）寄存器偏移寻址：当第2操作数是寄存器偏移方式时，第2个寄存器操作数在与第1个操作数结合之前，选择进行移位操作。如：MOV R0, R2, LSL #3，将R2的左移3位，结果放入R0，即R0 = R2 * 8基址寻址：将基址寄存器的内容与指令中给出的偏移量相加，形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，功能部件寄存器访问等。如：LDR R2, [R3,#0x0F]将R3中的值+0x0f作为地址，加载到R2中多寄存器寻址(块拷贝寻址)：一次可以传送几个寄存器值。如：LDMIA R1!,{R2-R7,R12}，将R1单元中的数据读出到R2-R7，R12，R1自动+1(!)；STMIA R0!,{R3-R6,R10}；将R3-R6, R10 中的数据保存到R0指向的地址，R0自动+1。（使用多寄存器寻址指令时，寄存器子集的顺序时由小到大的顺序排列，连续的寄存器可用－连接，否则，用,分隔书写。）堆栈寻址：栈操作。注释：;开头

注意：

立即数不可以是任意数值，必须由一个8位的常数循环移位偶数位得到，如：8位数0xbe左移8位 -> 0x0000 be00。可以使用伪指令操作立即数。绝大多数16位指令只能访问R0-R7；32位Thumb-2指令则可以随意访问R0-R15。 1.2 指令后缀

▲ 指令后缀

具体的条件码为：

▲ 条件码表对于Thumb指令集，只有转移指令（B指令）才可随意使用。而对于其它指令，CM3引入了IF-THEN指令块，在这个块中才可以加后缀，且必须加以后缀。S后缀可以与条件后缀一起使用。

▲ CPSR寄存器条件标志位

ARM内部寄存器

条件码应用示例：

C代码 if (a > b) a++; else b++; 对应的ARM指令（R0-a, R1-b）

▲ UAL模拟器VisUAL运行结果 1.3 ARM编译器与GCC编译器语法差异

参考：ARM编译器和GNU ARM编译器之间的差异

▲ GUN与ARM汇编器语法差异 armasm即为ARM汇编编译器语法GUN即为GCC汇编编译器语法

ARM 系列目前支持三大主流的工具链，即ARM RealView (armcc), IAR EWARM (iccarm), and GNU Compiler Collection (gcc).

在core_cm3.h中有如下定义：

/* define compiler specific symbols */ \#if defined ( __CC_ARM ) \#define __ASM __asm /*!< asm keyword for armcc */ \#define __INLINE __inline /*!< inline keyword for armcc */ \#elif defined ( __ICCARM__ ) \#define __ASM __asm /*!< asm keyword for iarcc */ \#define __INLINE inline /*!< inline keyword for iarcc. Only avaiable in High optimization mode! */ \#define __nop __no_operation /*!< no operation intrinsic in iarcc */ \#elif defined ( __GNUC__ ) \#define __ASM asm /*!< asm keyword for gcc */ \#define __INLINE inline /*!< inline keyword for gcc \#endif 1.4 ARM UAL模拟器VisUAL

官方手册

1.4.1 内存映射

▲ VisUAL 内存映射

不模拟外设

较低的内存地址是用来保存指令的，因此程序计数器PC从地址0x0处的指令1开始。

执行期间，指令执行内存区域（Instruction Memory Execute Accesss）不可读写，即为ROM。（这是软件的局限，实际ROM区域只读）

指令执行内存区域默认大小0x10000字节，允许模拟16,384行代码

VisUAL 支持两种内存访问模式: Open 和 Strict。

在Open访问模式下，所有数据内存地址都具有读/写访问权限（默认启用）在Strict访问模式下，只有使用 DCD、 DCB 或 FILL 指令定义的明确数据内存地址才具有写访问权，其他地址只有读访问权限。 1.4.2 支持的指令

▲ List of Supported Instructions

在软件中可以鼠标点击指令，然后按ctrl+space查看用法：

▲ VisUAL软件指令帮助

关于指令的限制参考：instructions note

2 常用指令集

指令语法中带有{}的表示可选！

2.1 存储器访问指令名字功能LDR从存储器中加载（Load）字到一个寄存器（Register）中LDRH从存储器中加载半（Half）字到一个寄存器中LDRB从存储器中加载字节（Byte）到一个寄存器中LDRSH从存储器中加载半字，再经过带符号扩展后存储一个寄存器中LDRSB从存储器中加载字节，再经过带符号扩展后存储一个寄存器中STR把一个寄存器按字存储（Store）到存储器中STRH把一个寄存器存器的低半字存储到存储器中STRB把一个寄存器的低字节存储到存储器中LDMIA加载多个字，并且在加载后自增基址寄存器STMIA存储多个字，并且在存储后自增基址寄存器PUSH压入多个寄存器到栈中POP从栈中弹出多个值到寄存器中

STR&LDR示例：

MOV R0, #0x20000 MOV R1, #0x08 MOV R2, #0x34 STR R2, [R0] ; R2的值存到R0所示地址 STR R2, [R0, #4] ; R2的值存到R0+4所示地址 STR R2, [R0, #8]! ; R2的值存到R0+8所示地址, R0=R0+8 STR R2, [R0, R1] ; R2的值存到R0+R1所示地址 STR R2, [R0, R1, LSL #4] ; R2的值存到R0+(R1

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