嵌入式系统设计与应用---ARM指令集（学习笔记）

目录

本文图片截取自书本和老师的ppt

概述

指令格式

指令的条件码

ARM的寻址方式

立即寻址

寄存器寻址

寄存器间接寻址

寄存器移位寻址

变址寻址

多寄存器寻址

相对寻址

堆栈寻址

块复制寻址

ARM指令集简介

跳转指令

1.B指令

2.BL指令

数据处理指令

1.数据传送指令

2.算术逻辑运算指令

3.比较指令

程序状态寄存器处理指令

1.MRS（读状态寄存器指令）

2.MSR（写状态寄存器指令）

加载/存储指令

1.LDR指令

2.STR指令

3.LDM和STM指令

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概述

ARM指令集是32位指令集，所有指令长度都是32位，以4字节边界对齐方式存储；该指令集效率高，但代码密度较低

Thumb指令集是16位指令集，2字节边界对齐，是ARM指令集的子集；

指令格式

< opcode > {< cond >} { S } < Rd >,< Rn >,< shift_operand >

指令中"<>"内的项是必需的，"{}"内的项是可选的

指令的条件码

ARM的寻址方式

立即寻址

寄存器寻址

寄存器间接寻址

寄存器移位寻址

变址寻址

多寄存器寻址

相对寻址​​​​​​​

堆栈寻址

块复制寻址

ARM指令集简介

跳转指令

跳转指令用于实现程序流程的跳转。在ARM程序中有两种方式可以实现程序流程的跳转：

• 直接向程序计数器PC中写入跳转地址，可以实现4G地址空间内的任意跳转
• 使用专门的跳转指令：ARM指令集中的跳转指令可以完成从当前指令向前或向后的
  32MB地址空间的跳转。

1.B指令

跳转指令B是最简单的跳转指令，跳转到给定的目标地址，从那里继续执行。

2.BL指令

用于子程序调用，在跳转之前，将下一条指令的地址复制到链接寄存器R14（LR）中，然后跳转到指定地址执行。

数据处理指令

数据传输指令主要完成寄存器中数据的各种运算操作。

数据处理指令的使用原则：

• 所有操作数都是32位，可以是寄存器或立即数。
• 如果数据操作有结果，结果也为32位，放在目的寄存器中。
• 指令使用，两操作数’或“三操作数” 方式，即每一个操作数寄存器和目的寄存器分别指定。
• 数据处理指令只能对寄存器的内容进行操作。指令后都可以选择S后缀来影响标志位。比较指令不需要后缀S，这些指令执行后都会影响标志位。

1.数据传送指令

2.算术逻辑运算指令

3.比较指令

程序状态寄存器处理指令

MRS指令和MSR指令用于在状态寄存器和通用寄存器间传输数据。状态寄存器的值要通过 “读取一修改一写回”三个步骤操作来实现，可先用MRS指令将状态寄存器的值复制到通用寄存器中，修改后再通过MSR指令把通用寄存器的值写回状态寄存器。

1.MRS（读状态寄存器指令）

通过读CPSR可以了解当前处理器的工作状态。读SPSR奇存器可以了解
到进入异常前的处理器状态。

2.MSR（写状态寄存器指令）

与MRS配合使用，可以实现对CPSR或SPSR寄存器的读-修改-写操作，可以切换处理器模式、或者允许/禁止IRQ/F1Q中断等。

加载/存储指令

加载/存储指令用于在寄存器和存储器之间传输数据，Load指令用于将存储器中的数据传输到寄存器中，Store指令用于将寄存器中的数据保存到存储器中。

1.LDR指令

2.STR指令

3.LDM和STM指令

主要用途：现场保护、数据复制、常数传递等