第六章、ARM和Thumb程序混编及其与C语言的接口 6
ARM嵌入式系统结构与编程(第2版)_第6-8章_习题答案
BNE
loop_2
Stop:
B
Stop
.end (2)．在 ARM 集成开发环境下编程：
AREA Fctrl, CODE, READONLY
ENTRY
CODE32
START
MOV
R0,#0xB000
MOV
R1,#0x10000001
MOV
R2,#100
loop_1
STR
R1,[R0],#4
ADD
R1,R1,#1
解答： 伪指令是 ARM 处理器支持的汇编语言程序里的特殊助记符，它不在处理器运
行期间由机器执行,只是在汇编时将被合适的机器指令代替成 ARM 或 Thumb 指令, 从而实现真正的指令操作。
伪操作(Directive)是 ARM 汇编语言程序里的一些特殊的指令助记符,其作用主要 是为完成汇编程序做各种准备工作,对源程序运行汇编程序处理,而不是在计算机运 行期间由处理器执行.也就是说,这些伪操作只是汇编过程中起作用,一旦汇编结束,伪 操作也就随之消失。
（1）分配一段字节内存单元，并用57, 0x11, 031, ‘Z’,0x76进行初始化；
《ARM 嵌入式系统结构与编程》第 2 版，邱铁 编著. 清华大学出版社. 2013 年 8 月第 2 版，2015 年 8 月第 4 次印刷
（2）分配一段半字内存单元，并用0xFFE0，0xAABB，0x12,进行初始化;
《ARM 嵌入式系统结构与编程》第 2 版，邱铁 编著. 清华大学出版社. 2013 年 8 月第 2 版，2015 年 8 月第 4 次印刷
《ARM 嵌入式系统结构与编程》第 2 版，第 6~8 章
思考与练习题答案（此答案仅供教师教学用）
ARM Thumb指令集详解-9页word资料
ARM Thumb指令集详解ARM Thumb指令集详解2019-04-27 12：30来源：MCU嵌入式领域ARM Thumb指令集Thumb指令可以看作是ARM指令压缩形式的子集，是针对代码密度的问题而提出的，它具有16位的代码密度。
Thumb不是一个完整的体系结构，不能指望处理只执行Thumb指令而不支持ARM指令集。
因此，Thumb指令只需要支持通用功能，必要时可以借助于完善的ARM指令集，比如，所有异常自动进入ARM状态。
在编写Thumb指令时，先要使用伪指令CODE16声明，而且在ARM指令中要使用BX指令跳转到Thumb指令，以切换处理器状态。
编写ARM指令时，则可使用伪指令CODE32声明。
1 Thumb指令集与ARM指令集的区别Thumb指令集没有协处理器指令，信号量指令以及访问CPSR或SPSR的指令，没有乘加指令及64位乘法指令等，且指令的第二操作数受到限制；除了跳转指令B有条件执行功能外，其它指令均为无条件执行；大多数Thumb数据处理指令采用2地址格式。
Thumb指令集与ARM指令的区别一般有如下几点：跳转指令程序相对转移，特别是条件跳转与ARM代码下的跳转相比，在范围上有更多的限制，转向子程序是无条件的转移。
数据处理指令数据处理指令是对通用寄存器进行操作，在大多数情况下，操作的结果须放入其中一个操作数寄存器中，而不是第3个寄存器中。
数据处理操作比ARM状态的更少，访问寄存器R8~R15受到一定限制。
除MOV和ADD指令访问器R8~R15外，其它数据处理指令总是更新CPSR中的ALU状态标志。
访问寄存器R8~R15的Thumb数据处理指令不能更新CPSR中的ALU状态标志。
单寄存器加载和存储指令在Thumb状态下，单寄存器加载和存储指令只能访问寄存器R0~R7。
批量寄存器加载和存储指令LDM和STM指令可以将任何范围为R0~R7的寄存器子集加载或存储。
PUSH和POP指令使用堆栈指令R13作为基址实现满递减堆栈。
C语言与ARM汇编的混合编程
ATPCS概述 9.1 ATPCS概述
3. 参数传递规则
根据参数个数是否固定，可以将子程序分为参数个数固定的 （nonvariadic）子程序和参数个数可变的（variadic）子程序。ATPCS为 这两种子程序规定了不同的参数传递规则。 参数个数可变的子程序参数传递规则 对于参数个数可变的子程序，当参数不超过4个时，可以使用寄存器 R0~R3来传递参数；当参数超过4个时，还可以使用数据栈来传递参数。 在传递参数时，将所有参数看做是存放在连续的内存单元中的字数据。 然后依次将各名字数据传送到寄存器R0、R1、R2、R3中，如果参数多于 4个，将剩余的字数据传送到数据栈中，入栈时低地址优先，即入栈的顺 序与参数顺序相反，最后一个字数据先入栈。 参数个数固定的子程序参数传递规则 参数个数固定的子程序的参数传递规则为：第一个整数参数按序分配给 R0~R3寄存器，剩余的参数按序分配给堆栈。
从汇编代码中访问C 9.3 从汇编代码中访问C程序全局变量
在ARM汇编代码中只能通过地址间接地访问C程序的全局变量。具体访问方法 是先用IMPORT伪操作声明该全局变量，然后用LDR伪指令将该全局变量的地址 读到一个寄存器中，最后根据变量类型用相应的LDR指令读取该变量的值，用相 应的STR指令修改该变量的值。 对无符号变量用以下对应指令： char类型用LDRB/STRB指令； short类型用LDRH/STRH指令； int类型用LDR/STR指令； 注意，这里是指ARM C（armcc编译器），short类型为16位，int类型为32位， 与标准C有所不同。 对于带符号的变量，则用等价的带符号数操作指令，如LDRSB/LDRSH等。 对于小于8个字的结构性变量，可以通过一条LDM/STM指令来读/写整个变量； 对于结构变量的数据成员，可以使用相应的LDR/STR指令来访问，但必须知道该 结构成员相对于结构变量开始地址的偏移量。
ARM汇编语言和C_C_语言混合编程的方法
ret urn a + b + c + d + e + f ;
嵌入式技术
电 子 测 量 技 术 EL EC TRON IC M EASU R EM EN T TEC HNOLO GY
第 29 卷 第 6 期 2006 年 12 月
ARM 汇编语言和 C/ C + + 语言混合编程的方法
史斌
(天津大学电子信息工程学院 天津 300072)
摘 要 : 文中首先对在嵌入式系统设计中广泛应用的 ARM 系列微处理器做了简要介绍 ;接着详细阐述了基于 ARM 核的嵌入式微处理器的汇编语言和 C/ C + + 语言混合编程的方法 :包括代码简洁而功能有限的在线汇编技术和功能 强大 、基于模块化设计的 A TPCS 规则 ;最后给出了详细的示例代码和分析 。 关键词 : 嵌入式系统 ; A RM ; 汇编语言 ; 在线汇编 ; A TPCS 规则
} 因为 CPSR 是一个物理寄存器 ,没有存储器的 I/ O 映 射 ,而 A RM 的 C/ C + + 语言使用的是 ANSI 标准 ,不像 KeilC51 那样有诸如 sbit 和 sf r 的扩展 ,所以访问 CPSR 的 唯一方法就是用汇编语言 ;通过在 C/ C + + 代码中插入一 段简短的汇编代码 ,来实现对 CPSR 的访问 。再比如一些 波形发生的场合 , 需要每隔一段精确的时间向端口送数 据 ,那么 C/ C + + 代码经编译后产生的指令数是无法预知 的 ,所以无法实现精确定时 ,因此就要使用在线汇编 。 在线汇编通过__asm 关键字实现 ,一般格式为 : ……/ / C/ C + + 代码
ARM中C和汇编混合编程及示例.
ARM中C和汇编混合编程及示例参数的传递规则.根据参数个数是否固定,可以将子程序分为参数个数固定的子程序和参数个数可变的子程序.这两种子程序的参数传递规则是不同的.1.参数个数可变的子程序参数传递规则对于参数个数可变的子程序,当参数不超过4个时,可以使用寄存器R0~R3来进行参数传递,当参数超过4个时,还可以使用数据栈来传递参数.在参数传递时,将所有参数看做是存放在连续的内存单元中的字数据。
然后,依次将各名字数据传送到寄存器R0,R1,R2,R3;如果参数多参数的传递规则.根据参数个数是否固定,可以将子程序分为参数个数固定的子程序和参数个数可变的子程序.这两种子程序的参数传递规则是不同的.1.参数个数可变的子程序参数传递规则对于参数个数可变的子程序,当参数不超过4个时,可以使用寄存器R0~R3来进行参数传递,当参数超过4个时,还可以使用数据栈来传递参数. 在参数传递时,将所有参数看做是存放在连续的内存单元中的字数据。
然后,依次将各名字数据传送到寄存器R0,R1,R2,R3; 如果参数多于4个,将剩余的字数据传送到数据栈中,入栈的顺序与参数顺序相反,即最后一个字数据先入栈. 按照上面的规则,一个浮点数参数可以通过寄存器传递,也可以通过数据栈传递,也可能一半通过寄存器传递，另一半通过数据栈传递.2.参数个数固定的子程序参数传递规则对于参数个数固定的子程序,参数传递与参数个数可变的子程序参数传递规则不同,如果系统包含浮点运算的硬件部件,浮点参数将按照下面的规则传递: 各个浮点参数按顺序处理;为每个浮点参数分配FP寄存器;分配的方法是,满足该浮点参数需要的且编号最小的一组连续的FP寄存器.第一个整数参数通过寄存器R0~R3来传递,其他参数通过数据栈传递.子程序结果返回规则1.结果为一个32位的整数时,可以通过寄存器R0返回.2.结果为一个64位整数时,可以通过R0和R1返回，依此类推.3.结果为一个浮点数时,可以通过浮点运算部件的寄存器f0,d0或者s0来返回.4.结果为一个复合的浮点数时,可以通过寄存器f0-fN或者d0~dN来返回.5.对于位数更多的结果,需要通过调用内存来传递.本文通过几个简单的例子演示了嵌入式开发中常用的C和汇编混合编程的一些方法和基本的思路，其实最核心的问题就是如何在C和汇编之间传值，剩下的问题就是各自用自己的方式来进行处理。
ARM汇编语言与C语言混合编程的实现方法
※吉 首 大 学 校 级 课 题— ——编 号 08JDY028，名 称 ：体 育 信 息 的 组 织及民族传统体育信息共享共建平台的构建。
［责任编辑：汤静］
●
（上接第 418 页）族地区的特殊性出发，以琼州大学为大学与中学合作 的龙头，进行实证研究。 以期为具有民族特色的海南省师范院校学生 职前实习模式的建构提供新思路；其次，为琼州大学外语系英语教育 方向毕业生职前实习的开展提供新的契机；第三，为海南省全面推进 新课程改革提供新的切入点。 科
{
int ch；
__asm
{
loop:
LDRB ch, [src], #1
STRB ch, [dst], #1
CMP
ch, #0
BNE
loop
}
}
调用 my_strcpy()的 C 语言代码如下：
int main()
{
char *a = "Happy New Year! ";
char b[64];
my_strcpy(a, b);
作 者 简 介 ：王 应 军 (1979— ）， 男 ，河 南 禹 州 人 ，硕 士 ，讲 师 ，主 要 从 事 模 式 识 别 及图像处理技术的研究。
※基 金 项 目 ：河 南 科 技 学 院 校 选 项 目 基 金 资 助 （06060 ，06055 ）。
［责任编辑：王静］
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（上接第 410 页）
printf("original string: ‘%ed string: ‘%s’\n", b);
return (0)；
}
在这里 C 和汇编之间的值传递是用 C 的指针来实现的， 因为指
ARM汇编语言和C语言混合编程
ARM汇编语言和C语言混合编程一. 在线汇编( in-line assembly)在C代码中插入一段汇编代码，比如while(1){...port=0x00aa55ff;__asm{mov r4,portstr r5,[r4]}...}具体格式为__asm{指令1;指令2;指令3;...指令n;指令n+1;......}其中指令的操作数可以是物理寄存器，也可以是C语言的变量、行号和表达式，这点是比纯汇编最大的的好处（窃以为如斯，比如上面的例子）说到这其实写在线汇编代码的思路就和纯汇编差不多了，但要注意几个问题：1.不能直接向PC赋值实现程序跳转，只能使用B和BL这两条指令2.在线汇编器会使用R0-R3，R12-R13计算表达式，因此复杂的表达式不能和以上寄存器出现在同一条指令中：mov r0,一个复杂的表达式 ----汇编器可能报错mov r5,一个复杂的表达式 ----汇编可以通过3.在线汇编中使用物理寄存器时，如果上下文的C代码也使用了同一个，则不必自己保存和恢复该物理寄存器，C代码会自己负责处理4.尽量不使用物理寄存器，因为a.影响代码效率，很有可能编译器为此把一个本应放在寄存器中的变量放在存储器中.就如同在C中定义局部变量哪个是register的，哪个是volatile的，编译器自己的优化才是最佳的。
b.发生错误：比如...mov r0,#0xaamov r1,x%ymov r2,r0...很可能r2的值不是0xaa,因为在计算表达式x%y时会用到r0，将r0的内容冲掉5.可以使用b指令b 标号; 实现跳转，标号可以时C的也可以是汇编的6.因为要计算表达式的值，所以一条虚拟指令要被展开为若干条真实指令（如上面的mov r1,x%y)因此实际上对标志为C.N.V.Z的影响是展开后最后一条作用的结果，但如果总指令（就是你程序中写的那条虚拟指令）是算术指令，那么能正确设置cv nz, 如果是逻辑指令，那么N.z是正确的，V不影响，C不可靠7.不支持除nop之外的其它伪指令(ADR,ADRL,LDR)8.不支持BX和BLX指令9.LDM和STM指令的寄存器列表只允许物理寄存器，不能用变量和表达式10.逗号表达式要用一个括号扩起来，使其为一个整体add x,y,(f(),z)11.不要干预堆栈当然还有更复杂的规则，比如子程序调用(BL指令)，但我觉得过于繁琐，失去了在线汇编这种简便快捷的风格，如果以上介绍的不能满足你的要求，我建议使用A TPCS规则。
嵌入式体系结构及接口技术：第6章 ARM汇编伪指令与伪操作1
TM
17
17
2. GNU ARM开发工具
GNU是“GNU‘s Not Unix”的递归缩写。在1983年 9月27日由Richard Stallman公开发起GNU计划， 它的目标是创建一套完全自由的操作系统。
GNU格式ARM汇编语言程序主要是面对在ARM平 台上移植嵌入式Linux操作系统，GNU组织开发的 基于ARM平台的编译工具有主要由GNU的汇编器 as,交叉汇编器gcc和连接器ld组成。
（2）分析下面LDR指令实现的功能。 MAP 4,R12 FIELD 4
Fdata FIELD 4 LDR R0,Fdata
TM
33
33
6.3.3 汇编代码控制伪操作
汇编器在对程序代码进行编译时，会根据汇 编控制伪操作的定义情况对程序进行编译， 常用的有条件编译、重复汇编和宏定义
TM
34
34
6.3.3 汇编代码控制伪操作
1. 取值范围不同
①ADR：－255~+255/-1020~+1020 ②ADRL：－64KB~+64KB/－256KB~+256KB ③LDR：LDR伪指令处的PC值到数据缓冲区的目标数据所
在的地址之间的偏移量必须小于4KB。
2. 使用方法不同
①ADR、ADRL只能取同一段中标号的地址；LDR还可以取 不同段中的标号地址或一个指定的立即数
值读取到寄存器中，可以看作是加载寄存器 的内容。
LDR{cond} register , = expression
TM
4
4
6.1.1 ARM汇编语言伪指令
如果加载的常数符合MOV或MVN指令立即数 的要求，则用MOV或MVN指令替代LDR伪指 令。
精品课件-ARM原理与C程序设计-第六章
Bank7的配置与Bank6的相同。
最后，修改S3C2410A.s文件的第0978～1043行，即从“IF
PIO_SETUP<>0”开始的行，修改为如下所示代码：
IF
PIO_SETUP <> 0
LDR
R14, =PIO_BASE
IF
PIOA_SETUP <> 0
ADR
R0, PIOA_CFG
LDR
R2, [R0]
29
arr[i]=arr[i]*arr[i];
30
31
32
nLED = 0;
33
while(1)
34
{
第六章 C 语言程序设计
35 36 37 light 38 39 40 41 42 43 44 45
//Rand3(); nLED = 0; nLED ^=(LED2_MASK | LED3_MASK); // LED1
; ; Changed by
ENDIF
第六章 C 语言程序设计
现在，编译连接并下载工程ex6_1，可以看到UP-NETARM2410 实验箱上的LED1～3循环依次闪烁，实现了跑马灯的功能。
工程ex6_1只有两个文件，即S3C2410A.s和ledflash.c，其 中，S3C2410A.s文件在前几章已经讲述了，这里把该文件的完整 代码附于附录四，供读者对照参考；ledflash.c文件将在下一小 节中介绍。
第六章 C 语言程序设计
图6-1 工程ex6_1的主界面
第六章 C 语言程序设计
工程ex6_1中的ledflash.c文件代码罗列于6.1.2小节中。 打开工程选项，设置其“Target”页签如图6-2所示。
ARM及Thumb指令集
T Bit
Q 位：
仅ARM 5TE/J架构支持 指示饱和状态
仅ARM xT架构支持 T = 0: 处理器处于 ARM 状态 T = 1: 处理器处于 Thumb 状态
Mode位：
J位
处理器模式位
仅ARM 5TE/J架构支持 J = 1: 处理器处于Jazelle状态
34v11 ARM及Thumb指令集
ARM及Thumb指令集
T
H
E
A
R
C
H
I
T
E
C
T
U
R
E
F
O
R
T TM
H
E
D
I
G
I
T
A
L
W
O
R1 L
D
ARM指令小节目录
1.指令格式 2.条件码 3.存储器访问指令 4.数据处理指令 5.乘法指令 6.ARM分支指令 7.杂项指令 8.伪指令
34v11 ARM及Thumb指令集
TM
2
2
ARM指令长度概述
中断禁止位：
N = Negative result from ALU Z = Zero result from ALU C = ALU operation Carried out V = ALU operation oVerflowed
I = 1: 禁止 IRQ. F = 1: 禁止 FIQ.
TM
6
6
4.2 指令集介绍
ARM指令集——基本指令格式
ARM是三地址指令格式，指令的基本格式如下：
第6章(Thumb指令集及其伪指令)
• 说明：
a．参数限制：Rd和Rm均为R0～R15 b．对条件标志位的影响：Rd和Rm均为R0～R7时更新N、Z、 C和V，其他情况不影响 • 举例：ADD R3，R8
第6章 Thumb指令集及其伪指令
c．PC或SP相对偏移的ADD指令
第6章 Thumb指令集及其伪指令
2.4.3.3 LSR • 格式： LSR Rd，Rs LSR Rd，Rm，#expr • 说明： a．参数限制：Rd、Rs和Rm均为R0～R7，#expr为1～32 b．对条件标志位的影响：更新N、Z和C(若位移量为零则不影 响C) c．若位移量为32，则Rd清零，最后移出的位保留在C中；若位 移量大于32，则Rd和C均被清零 • 举例： LSR R3，R0 LSR R5，R2，#2
1.1 Thumb的特点
为了兼容数据总线宽度为16位的应用系统，ARM体系结构支 持Thumb指令集。 它是ARM指令集的一个子集，自身不是一个完整的体系结构， 不能指望处理器只执行Thumb指令而不支持ARM指令集。
一般而言，Thumb指令用来实现通用功能，必要时借助完善的
ARM指令集。
第6章 Thumb指令集及其伪指令
第6章 Thumb指令集及其伪指令
• 举例(实现64位加法)：
ADD R0，R2
ADC R1，R3 2.4.2.3 SUB a．低寄存器的SUB指令 • 格式：
SUB Rd，Rn，Rm
SUB Rd，Rn，#expre3
SUB Rd，#expre8
第6章 Thumb指令集及其伪指令
• 说明：
a．参数限制：
b．Thumb状态下数据处理指令访问R8-R15会受到一定限制
微型计算机原理与接口技术(第5版)课后答案及问题墙
微型计算机原理与接口技术（第5版）课后答案及问题墙第一章绪论{崔文韬问}：课后习题第一题，二进制数与十进制数转换。
{崔文韬答}:11001010B=202D,00111101B=61D,01001101B=77D,10100100B=164D。
{崔文韬问}：课后习题第二题，16进制数与十进制数转换。
{崔文韬答}：12CH=300D，0FFH=255,3A8DH=14989D，5BEH=1470D{崔文韬问}：课后习题第三题，十进制数转化为二进制数和16进制数。
{杨艺答}：25D=19H=00011001B，76D=4CH=01001100B，128D=100H=0000000100000000B，134D=106H=0000000100000110B{杨艺答}：128D=80H=10000000B，134D=86H=10000110B{崔文韬问}：课后习题第四题，写出10进制数的BCD码{杨艺答}：327D=（001100100111）BCD，1256D=（0001001101010110）BCD{杨艺答}：1256D=（0001001001010110）BCD{崔文韬问}：英文单词About的ASCII码{沙猛答}：3935H{王金鑫改}:41H，62H，6FH，75H，74H{崔文韬问}：数字95的ASCII码{王金鑫答}:39H，35H{崔文韬问}：课后习题第六题：10进制数的原码、补码、反码{杨艺答}：【+42】原=00101010B=【+42】反=【+42】补【-42】原=10101010B，【-42】反=11010101B，【-42】补=11010110B【+85】原=01010101B=【+85】反=【+85】补【-85】原=11010101B，【-85】反=10101010B，【-85】补=10101011B{崔文韬问}：机器语言或者机器码（Machine Code），汇编语言（Assemble Language），高级语言的定义{沙猛答}：机器码：计算机只认得二进制数码，计算机中的所有指令都必须用二进制表示，这种用二进制表示的指令称为机器码。
ARM状态和THUMB状态
ARM状态和THUMB状态ARM处理器的⼯作状态在ARM的体系结构中，可以⼯作在三种不同的状态，⼀是ARM状态，⼆是Thumb状态及Thumb-2状态，三是调试状态。
《嵌⼊式系统开发与应⽤教程（第2版）》上介绍说：有两种状态ARM状态和Thumb状态，当时初学甚为不解，现在⼀知半解时再看忽然想到了显⽰中的例⼦：ARM核就好⽐⼀个⾼中学校，那种包含普通⾼中和职业⾼中的。
普通⾼中就相当于ARM状态，职业⾼中就相当于Thumb状态，这样还不能理解的话：可以认为泡泡卡丁车中普通模式和加速模式，，卡丁车加速要等到集⽓管加满，然后“ctrl”⼀下，就切换到了加速模式，⽓放完了就⼜回来了，不管加速模式还是普通模式都是在跑，只是速度不⼀样⽽已。
⽽ARM状态和Thumb状态可以直接通过某些指令直接切换，都是在运⾏程序，只不过指令长度不⼀样⽽已。
这个概念对初学者相当重要，因为当ARM Thumb是什么还没弄清楚，怎么能理解两种状态呢？他们之间的关系清楚了，这样就可以深⼊了解ARM状态是什么，Thumb状态是什么了。
另外：ARM的M系列主要⽤Thumb指令，ARM9和A系列主要⽤ARM指令S3C2440.S启动代码中根本就没⽤Thumb指令。
状态此时处理器执⾏32位的字对齐的指令，Thumb状态此时处理器执⾏16位的，半字对齐的THUMB指令。
切换程序：从到Thumb: LDR R0,=lable+1 BX R0 从ARM到Thumb: LDR R0,=lable BX R01，ARM状态arm处理器⼯作于32位指令的状态，所有指令均为32位2，thumb状态arm执⾏16位指令的状态，即16位状态3，thumb-2状态这个状态是ARM7版本的ARM处理器所具有的新的状态，新的thumb-2内核技术兼有16位及32位指令，实现了更⾼的性能，更有效的功耗及更少地占⽤内存。
总的来说，感觉这个状态除了兼有arm和thumb的优点外，还在这两种状态上有所提升，优化。
arm c语言程序设计
arm c语言程序设计
实际上，ARM C语言程序设计是指使用C语言编写程序，运
行在ARM架构的处理器上。
ARM是一种广泛使用的嵌入式
处理器架构，主要应用于移动设备、嵌入式系统和物联网设备等领域。
编写ARM C语言程序与编写普通的C语言程序并没有太大的
区别，主要是在编译和调试方面需要特别注意。
以下是编写ARM C语言程序的一般步骤：
1. 安装ARM交叉编译工具链：ARM的处理器与常见的PC处
理器架构不同，需要使用交叉编译工具链来编译程序。
安装ARM交叉编译工具链后，可以在PC上编译ARM架构的程序。
2. 编写C语言程序：使用C语言编写程序，你可以使用大部
分C语言的特性和库函数。
但需要注意的是，一些特定的硬
件相关的功能可能需要使用特殊的函数和库。
3. 编译程序：使用ARM交叉编译工具链中的编译器将C语言
源代码编译成ARM架构可执行文件。
可以使用命令行工具或
者集成开发环境（IDE）进行编译。
4. 调试程序：ARM架构的处理器有自己的调试接口，可以通
过调试器进行调试。
调试器可以连接ARM处理器上的调试接口，追踪程序的执行，查看变量的值和内存的情况。
需要注意的是，ARM架构有多个版本和系列，每个系列的
ARM处理器可能有自己的特性和指令集。
在编写ARM C语言程序时，需要根据目标ARM处理器的具体型号和特性进行适配。
此外，对于一些特定的硬件相关功能，可能还需要参考处理器的文档和相关资料。
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成映像文件。 4. 用armsd addreg加载该映像文件。 5. 通过step单步跟踪该程序。
二、C/C++以及汇编语言的混合编 程
• 内嵌汇编器的使用 • 从汇编程序中访问C程序变量 • 汇编程序、C程序以及C++程序的相互调用
使用或者禁止异常中断。
• 当处理器进入异常中断处理程序时，程序自 动切换到ARM状态。
• ARM处理器总是从ARM状态开始执行。
2. 在编译或汇编时使用选项-apcs/interwork
如果目标代码包含以下内容，应该在编译和汇编时 使用选项-apcs/interwork。
• 需要返回到ARM状态的Thumb子程序。 • 需要返回到Thumb状态的ARM子程序。 • 间接地调用ARM子程序的Thumb子程序。 • 间接地调用Thumb子程序的ARM子程序。
内嵌汇编器的使用
• 内嵌汇编器指的是包含在C/C++编译器中的 汇编器。使用内嵌汇编器后，可以在C/C++ 源程序中直接使用大部分的ARM指令和 Thumb指令。
• 使用内嵌汇编器可以在C/C++程序中实现 C/C++语言不能完成的一些操作；同时程序 的代码效率也比较高。
• 内嵌的汇编指令包括大部分的ARM和 Thumb指令，但由于它嵌在C/C++中使 用，在用法上有一些新的特点。
得程序返回到和调用者相同的状态。
汇编语言程序状态切换的指 令是BX
• 从ARM版本5开始，下面的指令也可以实现 程序状态的切换：
– BLX – LDR、LDM及POP
• 与程序状态切换相关的伪操作
– CODE16 – CODE32
当在编译或汇编时选用了选项-apcs/interwork。
• 编译器或汇编器将interwork的属性写入目标文件中。
• 连接器在子程序入口处提供用于状态切换的小程序。 • 在汇编语言的子程序中，用户必须编写相应的返回代
码，使得程序返回到河调用者相同的状态。 • 在C/C++子程序中，编译器生成合适的返回代码，使
内嵌的汇编指令用法
1. 操作数
• 内嵌的汇编指令中作为操作数的寄存器和常 量可以是C/C++表达式。这些表达式可以是 char、short或int类型，而且这些表达式都是 作为无符号数进行操作。编译器将会计算这 些表达式的值，并为其分配寄存器。
• 当汇编指令中同时用到物理寄存器和C/C++ 表达式时，要注意使用的表达式不要过于复 杂。因为复杂的表达式将会需要较多的物理 寄存器，这些寄存器可能与指令中的物理寄 存器的使用冲突。
ADD R0，R0，#1023
可能会被展开成下面的指令序列：
ADD R0，R0，#1024 SUB R0，R0，#01
乘法指令MUL可能会被展开成一系列加法和移位操 作。事实上，大部分的ARM和Thumb指令中包 含常量操作数都可能被展开成多条指令。
1. ARM程序和Thumb程序混合使用的场合
通常，Thumb程序比ARM程序更加紧凑，而且 对于内存为8位或16位的系统，使用Thumb程 序效率更高。但是，在下面一些场合下，程 序必须运行在ARM状态，这时就需要混合使 用ARM程序和Thumb程序。
• 强调速度的场合。 • 有一些功能只有ARM程序能够完成。例如，
2. 物理寄存器
在内嵌的汇编指令中使用物理寄存器有以下限制：
• 不能直接向PC寄存器中赋值，程序的跳转只能 通过B指令或BL指令。
• 在使用物理寄存器的内嵌汇编指令中，不要使用 过于复杂的C/C++表达式。
• 编译器可能会使用R12或R13寄存器存放编译的 中间结果，在计算表达式时可能会将寄存器R0R3、R12以及R14用于子程序的调用。因此，不 要将这些寄存器同时指定为物理寄存器。
第六章、ARM和Thumb程序混编 及其与C语言的接口
• ARM程序和Thumb程序的混合使用 • C/C++以及汇编语言的混合编程
一、ARM程序和Thumb程序的混合
使用
• 对于C/C++而言，只要在编译时指定-apcs/interwork选 项，编译器生成的代码会自动遵守支持ARM程序和 Thumb程序的混合使用的ATPCS。
• 通常推荐在内嵌的汇编指令中不要使用物理寄存 器，因为这可能会影响编译器分配寄存器，进而 可能影响代码的效率。
3. 常量
在内嵌的汇编指令中，常量前的符号#可以省略。 如果在表达式前使用符号#，该表达式必须是常 量。
4. 指令展开
内嵌的指令中如果包含常量操作数，该指令可能会 被汇编器展开成几条指令。例如指令：
• 对于汇编语言而言，必须保证编写的代码遵守支持ARM程 序和Thumb程序混合使用的ATPCS
• 连接器当发现有ARM子程序调用Thumb子程序，或者 Thumb子程序调用ARM子程序，连接器修改相应的调用 和返回代码，或者添加一段代码，从而实现程序状态的切 换。
• ARM的Ver 5以上版本提供BX指令在调用子程序的同时， 实现程序的状态切换，从而使程序的切换状态不需要的额 外的开销。
• 进行状态切换的汇编程序实例
AREA AddReg，CODE，READONLY ENTRY Main ADR R0，ThumbProg+1 BX R0；跳转到ThumbProg，并且程序切换到Thumb状态
CODE16；指示编译器后面的为Thumb指令 ThumbProg MOV R2, #2 MOV R3, #3 ADD R2, R2, R3 ADR R0, ARMProg BX R0; 跳转到ARMProg，并且程序切换到ARM状态
CODE32；指示编译器后面的为Thumb指令 ARMProg MOV R4，#4 MOV R5， #5 ADD R4，R4，R5
Stop MOV R0，#0x18 LDR R1，=0x20026 SWI 0x123456 END
编译和运行
• 可以通过下面的步骤来编译和运行前面的 混编例子。
1. 用文本编辑器将上述代码输入，并保存为文 件addreg.s