ARM 微处理器的指令集指令系统.pptx

ARM微处理器的指令集ARM指令集支持ARM核所有的特性,具有高效、快速的特点。Thumb指令集具有灵活、小巧的特点。第1页/共70页ARM状态下的寄存器组织(2)37个32位寄存器,其中31个为通用寄存器,6个为状态寄存器。用户模式、系统模式快速中断模式管理模式数据访问终止模式外部中断模式未定义指令中止模式第2页/共70页1ARM处理器寻址方式寻址方式分类寻址方式是根据指令中给出的地址码字段来实现寻找真实操作数地址的方式。ARM处理器具有9种基本寻址方式。; ;; ;; ;; ;。第3页/共70页操作数的值在寄存器中,指令中的地址码字段指出的是寄存器编号,指令执行时直接取出寄存器值来操作。寄存器寻址指令举例如下:MOVR1,R2 ;将R2的值存入R1SUBR0,R1,R2;将R1的值减去R2的值,结果保存到R00xAA0x55R2R11ARM处理器寻址方式寻址方式分类——寄存器寻址MOVR1,R20xAA第4页/共70页立即寻址指令中的操作码字段后面的地址码部分即是操作数本身,也就是说,数据就包含在指令当中,取出指令也就取出了可以立即使用的操作数(这样的数称为立即数)。立即寻址指令举例如下:SUBS R0,R0,#1;R0减1,结果放入R0,并且影响标志位MOV R0,#0xFF000;将立即数0xFF000装入R0寄存器0x55R0MOVR0,#0xFF00程序存储1ARM处理器寻址方式寻址方式分类——立即寻址MOVR0,#0xFF000xFF00从代码中获得数据第5页/共70页寄存器移位寻址是ARM指令集特有的寻址方式。当第2个操作数是寄存器移位方式时,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。寄存器移位寻址指令举例如下:MOV R0,R2,LSL#3;R2的值左移3位,结果放入R0, ;即是R0=R2×8ANDS R1,R1,R2,LSLR3;R2的值左移R3位,然后;和R1相“与”操作,结果放入R10x55R0R20x011ARM处理器寻址方式寻址方式分类——寄存器移位寻址MOVR0,R2,LSL#30x080x08逻辑左移3位第6页/共70页寄存器间接寻址指令中的地址码给出的是一个通用寄存器的编号,所需的操作数保存在寄存器指定地址的存储单元中,即寄存器为操作数的地址指针。例如:LDR R1,[R2] ;将R2指向的存储单元的数据;读出保存在R1中SWP R1,R1,[R2] ;将寄存器R1的值和R2 ;指定的存储单元的内容交换0x55R0R20x400000000xAA0x400000001ARM处理器寻址方式寻址方式分类——寄存器间接寻址LDRR0,[R2]0xAA第7页/共70页基址寻址就是将基址寄存器的内容与指令中给出的偏移量(<4K)相加/减,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。寄存器间接寻址是偏移量为0的基址加偏移寻址。基址寻址指令举例如下(前索引寻址):LDR R2,[R3,#0x0C];读取R3+0x0C地址上的;存储单元的内容,放入R2STR R1,[R0,#-4]!;先R0=R0-4,然后把R1的值;寄存到保存到R0指定的存储单元1ARM处理器寻址方式寻址方式分类——基址寻址0x55R2R30x400000000xAA0x4000000CLDRR2,[R3,#0x0C]0xAA将R3+0x0C作为地址装载数据第8页/共70页基址寻址指令举例如下:LDR R0,[R1],#4;R0=[R1],R1=R1+4 ;后索引基址寻址LDRR0,[R1,R2];R0=[R1+R2]1ARM处理器寻址方式寻址方式分类——基址寻址第9页/共70页多寄存器寻址一次可传送几个寄存器值,允许一条指令传送16个寄存器的任何子集或所有寄存器。多寄存器寻址指令举例如下:LDMIA R1!,{R2-R7,R12};将R1指向的单元中的数据读出到R2~R7、R12中(R1自动加4)STMIA R0!,{R2-R7,R12};将寄存器R2~R7、R12的值保存到R0指向的存储;单元中(R0自动加4)0x40000000R1R20x??0x010x400000000x??R3R40x??R60x??0x020x030x040x400000040x400000080x4000000C存储器1ARM处理器寻址方式寻址方式分类——多寄存器寻址LDMIAR1!,{R2-R4,R6}0x010x020x030x040x40000010第10页/共70页