thumb与arm状态的区别
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 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。
Thumb指令集和ARM指令集的对比
Thumb指令集和ARM指令集的对比Thumb指令Thumb指令可以看做是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,不能指望处理程序只执行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,可借助完善的ARM指令集,例如: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,可使用伪指令CODE32声明。
代码密度:单位存储空间中包含的指令的个数。
例如ARM指令是32位的,而Thumb指令时16位的,如果在1K的存储空间中,可以放32条ARM指令,就可以放64条Thumb指令,因此在存放Thunb 指令时,代码密度高。
Thumb指令集与ARM指令集的区别Thumb指令集不是完整的指令集,它是ARM指令集的子集。
但是Thumb 指令具有更高的代码密度,即占用存储空间小,仅为ARM代码规格的65%,但其性能却下降的很少。
所以,Thumb指令集使ARM处理器能应用到有限的存储带宽,并且,代码密度要求很高的嵌入式系统中去。
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,其他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指令集的区别一般有如下几点:1. 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。
2. 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,而不是第三个寄存器中。
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。
嵌入式试题集(含答案)---内容简单-不够详尽
嵌⼊式试题集(含答案)---内容简单-不够详尽1、ARM微处理器有7种⼯作模式,它们分为两类⾮特权模式、特权模式。
其中⽤户模式属于⾮特权模式2、ARM⽀持两个指令集,ARM核因运⾏的指令集不同,分别有两个状态ARM 、Thumb,状态寄存器CPSR的T 位反映了处理器运⾏不同指令的当前状态3、ARM核有多个寄存器,其中⼤部分⽤于通⽤寄存器,有⼩部分作为专⽤寄存器,R15 寄存器⽤于存储PC,R13通常⽤来存储SP 。
ARM处理器有两种总线架构,数据和指令使⽤同⼀接⼝的是冯诺依曼,数据和指令分开使⽤不同接⼝的是哈佛结构4、ARM微处理器复位后,PC的地址通常是0x0 ,初始的⼯作模式是Supervisor 。
5、ARM微处理器⽀持虚拟内存,它是通过系统控制协处理器CP15 和MMU(存储管理部件)来进⾏虚拟内存的存储和管理。
当系统发⽣数据异常和指令领取异常时,异常处理程序透过嵌⼊式操作系统的内存管理机制,通过MMU交换物理内存和虚拟内存的页⾯,以保证程序正常执⾏。
6、编译链接代码时,有两种存储代码和数据的字节顺序,⼀种是⼩端对齐,另⼀种是⼤端对齐。
7、构建嵌⼊式系统开发环境的⼯具链有多种,其中开放源码的⼯具链是GNU⼯具链,ARM公司提供的⼯具链是ADS⼯具链计算机有CISC和RISC两种类型,以ARM微处理器为核⼼的计算机属于RISC类型,其指令长度是定长的8、⽬前使⽤的嵌⼊式操作系统主要有哪些?请举出六种较常⽤的。
Windows CE/Windows Mobile、VxWork、Linux、uCos、Symbian、QNX任选六9、Boot Loader在嵌⼊式系统中主要起什么作⽤?完成哪些主要的⼯作?答:Boot Loader是在嵌⼊式系统复位启动时,操作系统内核运⾏前,执⾏的⼀段程序。
通过Boot Loader,初始化硬件设备,建⽴内存和I/O空间映射图,为最终加载操作系统内核调整好适当的系统软硬件环境。
ARM状态和Thumb状态间的切换
ARM状态和Thumb状态间的切换
带状态切换的跳转指令:BX
汇编格式: BX{<cond>} Rm
功能: BX 指令跳转到指令中所指定的⽬标地址,并实现状态的切换。
Rm 是⼀个表达⽬标地址的寄存器。
当Rm 中的最低位Rm[0] 为1 时,强制程序从ARM 指令状态跳到Thumb 指令状态;当 Rm 中的最低位Rm[0]为0 时,强制程序从Thumb 指令状态跳到ARM 指令状态。
BX 指令⽰例
CODE32 ;ARM 程序段,32 位编码
arm1 ADR R0,thumb1+1 ;伪指令,把语句标号thumb1 所在地址
;赋给R0 ,末位R0[0] 置1 ,要跳转THUMB 指令集
;THUMB 指令集
MOV LR,PC ;设置返回地址
BX R0 ;跳转
ADD R1,R2,#2 ;返回地址处,第4 条指令
CODE16 ;THUMB 程序段, 16 位编码
thumb1 ADD R1,R3,#1 ;THUMB 程序
…
BX LR ;跳转到返回地址处,执⾏第4 条指令
分析:该例说明了带状态切换的⼦程序调⽤和返回的结构,ARM 程序段执⾏MOV LR,PC 语句时将返回地址保存到了LR 寄存器中。
执⾏到BX 语句时,PC 指向下⼀个要执⾏的语句,此时PC(R15) 中的值为下⼀个语句ADD 指令所在的地址,并根据R0 中的bit[0] 实现了由ARM 状态切换到Thumb 状态。
从⽽调⽤Thumb ⼦程序,⼦程序调⽤完后使⽤BX LR 指令,从⽽实现了⼦程序调⽤的返回并切换到ARM 状态。
实践-Thumb指令实践指导
实践-Thumb指令实践指导实践指导1:ARM与Thumb的混合编程1.实验⽬的●使⽤Thumb汇编语⾔,体会ARM与Thumb的区别。
●使⽤伪指令,加深对伪操作的理解。
2.实验设备●硬件:PC机。
●软件:ADS集成开发环境,Windows2000/XP/2003。
3.实验原理ARM与Thumb的混合编程所有的ARM指令都是可以条件执⾏的,⽽Thumb指令仅有⼀条指令(B指令)具备条件执⾏功能。
所以很多应⽤程序需要两者的混合编程,因此存在ARM与Thumb状态之间相互切换,⽽且相互之间的状态切换的开销⼏乎为零。
由于ARM处理器总是从ARM状态开始执⾏,故Thumb指令的执⾏必须由ARM状态转向Thumb状态,通常BX指令完成。
另外在Thumb指令前必须有CODE16伪指令指⽰汇编器以下指令为Thumb指令。
4.实验内容下⾯是⼀段直接进⾏状态切换的代码。
AREA AddReg,CODE,READONL YENTRYCODE32;程序从ARM状态开始ADR R0,ThumbProg+1;跳转到ThumbProg。
这⾥为什么要加1呢?因为BX指令;跳转到指定的地址执⾏程序时,若(BX{cond}Rm)Rm;的位[0]为1,则跳转时⾃动将CPSR中的标志T置位即把;⽬标代码解释为Thunb代码。
BX R0;程序切换到Thumb状态CODE16;CODE16指⽰编译器后⾯为Thumb指令ThumbProg MOV R2,#2MOV R3,#3ADD R2,R2,R3ADR R0,ARMProgBX R0;跳转到ARMProg,程序切换到ARM状态CODE32;CODE32指⽰编译器后⾯为ARM指令ARMProg MOV R4,#4MOV R5,#5ADD R4,R4,R5Stop MOV R0,#0x18;软中断参数设置LDR R1,=0x20026;软中断参数设置SWI0x123456;将CPU的控制权交给调试器END5.操作步骤Step1建⽴⼯程⽂件,输⼊程序代码。
arm的概念
ARM(Advanced RISC Machines)是一家全球领先的半导体知识产权(IP)提供商,设计出了大量高性价比、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。
此外,ARM也是一个技术名词,它具有性能高、成本低和能耗省的特点。
ARM架构在智能机、平板电脑、嵌入控制、多媒体数字等处理器领域拥有主导地位。
ARM体系结构的主要特征是采用RISC指令集,并具有两种工作状态:ARM状态和Thumb状态。
ARM状态是指处理器执行32位的字对齐的ARM指令的状态,而Thumb状态是指处理器执行16位的半字节对齐的Thumb指令的状态。
此外,ARM还有版本和分类,版本分为内核版本和处理器版本,分类则是指一类微型处理器的统称,其微型处理器包含多个系列,每个系列各自有不同的特点和应用领域。
thumb指令系统
该指令中,Rd,Rm可以是R0-R15中任何一 个;若Rd和Rm是低寄存器,则更新条件标志码 标志N、Z、C和V。
③SP操作的ADD或SUB指令格式如下: op SP, #expr 其中,SP目标寄存器;也是第一个操作寄存器; #expr立即数,在-508-+508之间的4的整数倍的数 条件码标志:不影响条件码标志。
15
跳转指令
格 式 功 能
PC=label; 若有cond,则label必须在当前指令的-256~ +256字节范围内; 否则,label必须在当前指令的-2K~+2K字节 label 2K 2K 范围内
B{cond} label
BL label
R14=PC+4,PC=label; label必须在当前指令的-4M~+4M字 节范围内 PC=Rn,且切换处理器状态
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中的状态标志。
移位和循环移位作为独立的指令,对寄存器的内容进 行操作。这些指令可使用寄存器中的值或立即数来表示 移位量。 格式:OP Rd, Rs OP Rd, Rm,#expr 其中:Rd,Rm,Rs 必须在R0-R7中;
expr 若op是LSL,则为0-31,否则为1-32
条件码标志:指令会更新N、Z和C标志(若移位量为0, 则不影响C标志)。
SUBS SBCS RSBS MOVS MOVS MOVS MOVS MOVS MOVS
嵌入式课后题答案
嵌入式课后答案第一章1. 什么是嵌入式系统?请列举几个常见的嵌入式系统。
答:根据国际电气和电子工程师协会(IEEE)的定义,嵌入式系统是控制、监视或者辅助设备、机器和生产线运行的装置(Devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。
这主要是从产品的应用角度加以定义的,由此可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,可以涵盖机械等附属装置。
目前被我国科学家普遍认同的定义是:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁减,对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机系统。
常见的嵌入式系统:手机,DVD,路由器,核磁共振仪,全自动洗衣机。
2.嵌入式系统与通用计算机有哪些区别?答:(1) 以应用为中心;(2) 以计算机技术为基础(3) 软件和硬件可裁减(4) 对系统性能要求严格(5)软件的固件化(6)需要专用的开发工具3.嵌入式系统的发展分为哪几个阶段?答:第一阶段:无操作系统的嵌入算法阶段。
第二阶段:以嵌入式CPU为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统。
第三阶段:以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。
第四阶段:以基于Internet为标志的嵌入式系统。
4.请列举嵌入式系统的主要应用领域。
答:(1)工业控制领域(2)交通运输领域(3)消费电子产品(4)家电领域(5)通信领域(6)商业和金融领域(7)环境监测领域(8)医疗领域(9)建筑领域(10)军事国防领域(11)航天航空领域第二章1. 简述简单嵌入式系统与复杂嵌入式系统的主要区别。
答:简单嵌入式系统很早就已经存在,这类嵌入式系统因为软硬件复杂度都很低,一般不使用操作系统,例如常用的单片机系统。
对于复杂的嵌入式系统,它的开发模式发生了极大的改变。
一个复杂的嵌入式系统不仅硬件系统的开发比单片机复杂了许多,更重要的是在该系统中采用了嵌入式操作系统,其应用软件的开发转变为使用操作系统标准接口的计算机工程领域的应用软件开发。
ARM指令集、Thumb指令集、Thumb-2指令集
ARM指令集、Thumb指令集、Thumb-2指令集
MCU使⽤什么指令集主要由内核决定的,⽐如Cortex-M3使⽤的是Thumb-2指令集
ARM指令集:
编代码全部是 32bits 的,每条指令能承载更多的信息,因此使⽤最少的指令完成功能,所以在相同频率下运⾏速度也是最快的,但也因为每条指令是32bits 的⽽占⽤了最多的程序空间。
Thumb指令集:
编代码全部是 16bits 的,每条指令所能承载的信息少,因此它需要使⽤更多的指令才能完成功能,因此运⾏速度慢,但它也占⽤了最少的程序空间
Thumb-2指令集:
在前⾯两者之间取了⼀个平衡,兼有⼆者的优势,当⼀个操作可以使⽤⼀条 32bits指令完成时就使⽤ 32bits 的指令,加快运⾏速度,⽽当⼀次操作只需要⼀条16bits 指令完成时就使⽤16bits 的指令,节约存储空间。
嵌入式系统课后习题部分答案1
第一章1-1.简述嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
1-2.简述嵌入式系统的组成。
从体系结构上看,嵌入式系统主要由嵌入式处理器、支撑硬件和嵌入式软件组成。
其中嵌入式处理器通常是单片机或微控制器,支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件等,嵌入式软件则包括支撑硬件的驱动程序、操作系统、支撑软件及应用中间件等。
嵌入式系统的组成部分是嵌入式系统硬件平台、嵌入式操作系统和嵌入式系统应用。
嵌入式系统硬件平台为各种嵌入式器件、设备(如ARM 、PowerPC、Xscale、MIPS等);嵌入式操作系统是指在嵌入式Linux、uCLinux、WinCE等。
1-3.ARM7处理器使用的是(ARMv4)指令集。
ARM7内核采用冯·诺依曼体系结构,数据和指令使用同一条总线。
内核有一条3级流水线,执行ARMv4指令集。
1.4.Cortex-M3主要应用在哪些方向?主要用在平衡ARM的产品的性能和功耗,提高ARM的性能,降低其功耗1.5.简述StrongARM处理器和ARM处理器的关系StrongARM是第一个包含5级流水线的高性能ARM处理器,但它不支持Thumb指令集1-6.ARM9采用的是(5)级流水线设计。
存储器系统根据哈佛体系结构(程序和数据空间独立的体系结构)重新设计,区分数据总线和指令总线。
1.7.简述ARM9和ARM9E的不同点硬件处理器不一样指令集不一样1.8.ARM11采用的是什么架构的指令ARMv6嵌入式操作系统的特点(1)体积小(2)实时性(3)特殊的开发调试环境SecureCore处理器系列的特点(1)支持ARM指令集和Thumb指令集,以提高代码密度和系统性能(2)采用软内核技术一提供最大限度的灵活性,可以防止外部对其进行扫描探测(3)提供了安全特性,可以抵制攻击(4)提供面向智能卡和低成本的存储保护单元MPU(5)可以集成用户自己的安全特性和其它的协处理器第二章2-1.简述ARM可以工作在几种模式。
Thumb汇编指令编程
Thumb汇编指令编程
(二)Thumb指令与Arm指令比较
ARM 微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集: ARM 指令集和Thumb 指令集。其中,ARM 指令为32 位的长度,Thumb 指令为16 位长度。Thumb 指令集为 ARM 指令集的功能子集,但与等价的ARM 代码相比较, 可节省30%~40%以上的存储空间,同时具备32 位代码 的所有优点。 ARM 微控制器复位后处于ARM 状态,此时只能执行 ARM 指令,所以需要使用BX 指令切换到Thumb 状态, 才能开始执行Thumb 指令。
如果不写,则默认是Rw_base紧接着 Ro_base段的末尾。Ro_base段则是0x0。 如果定义过后,则Rw_base段和Ro_base 段分开。
Thumb汇编指令编程
在写入bin文件,烧入Flash中的时候, 必须做到两点:
1.把Ro_base设定到首地址0x0; 2.把Rw段的内容复制到Rw_base开始 的地址。
Thumb汇编指令编程
Thumb汇编指令编程
教学目的: 掌握Thumb汇编指令编程
教学重点及难点: ARM汇编指令理解 Ads环境的设置
Thumb汇编指令编程
(一)ARM指令回顾
ARM 微处理器的指令集是加载/存储型的, 即指令集仅能处理寄存器中的数据,而且处理结果 都要放回寄存器中,而对系统存储器的访问则需要 通过专门的加载/存储指令来完成。 ARM 微处理器的指令集可以分为跳转指令、 数据处理指令、程序状态寄存器(PSR)处理指 令、加载/存储指令、协处理器指令和异常产生指 令六大类。
Thumb汇编指令编程
步骤三:编译、调试 编译连接工程,选择Project Debug, 启动AXD 进行软件仿真调试。
第3章 ARM微处理器的指令系统5-Thumb指令
指令格式: B 语句标号
语句标号通常在同一程序段内,地址范围不超过±2048 字节; 以PC为基址的相对偏移跳转,跳转方向可以向前,也可 以向后; 语句标号处的地址必须是半字对齐的。
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3.6.4.2 条件分支指令
条件分支指令B能够使程序产生一次有条件跳转。
指令格式: B{cond} 语句标号
语句标号通常在同一程序段内,地址范围不超过±254 字节; cond是条件后缀,共14种; 指令满足条件时分支跳转,否则不分支; 以PC为基址的相对偏移跳转,跳转方向可以向前,也可 以向后; 语句标号处的地址必须是半字对齐的。
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3.6.4.3 带链接的长分支指令
指令格式: BL 语句标号
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3.6.3.7栈操作指令 指令:PUSH, POP
用于在寄存器和存储器之间进行成组的数据传送,其地址表达式是隐含的 堆栈指针。
指令格式: PUSH/POP PUSH POP
LR是链接寄存器; PC是程序计数器; 寄存器列表是从R0~R7的任意组合,寄存器分隔使用逗号; 堆栈指针是隐含的地址基址,Thumb指令中的堆栈是满栈递减的,堆栈 向下增长,堆栈指针总是指向最后入栈的数据; 寄存器在列表中是从小到大排列,无论加载还是存储,最小寄存器总是指 向最初的基址地址; 但使用POP指令且PC出现在列表中时,从栈区赋给PC的数据将引起程序 的跳转,这只能用在子程序的返回。
Opcode是操作指令; Rd是Thumb指令集的通用寄存器R0~R7,保存操作结 果; Rs是源寄存器R0~R7,其中的数值是Rd移位的位数; 会刷新程序状态寄存器的条件标志。
28
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
thumb与arm状态的区别
thumb与arm状态的区别ARM指令和THUMB指令有什么区别1推荐AREA ThumbSub, CODE, READONLY ; Name this block of code ENTRY ; Mark first instruction to execute CODE32 ; Subsequent instructions are ARM header ADR r0, start + 1 ; Processor starts in ARM state, BX r0 ; so small ARM code header used ; to call Thumb main program.CODE16 ; Subsequent instructions are Thumb. start MOV r0, #10 ; Set up parameters MOV r1, #3 BL doadd ; Call subroutine stop MOV r0, #0x18 ; angel_SWIreason_ReportException LDR r1, =0x20026 ; ADP_Stopped_ApplicationExit SWI 0xAB ; Thumb semihosting SWIdoadd ADD r0, r0, r1 ; Subroutine code MOV pc, lr ; Return from subroutine.END ; Mark end of file3、CODE16、CODE32 语法格式: CODE16(或CODE32) CODE16伪指令通知编译器,其后的指令序列为16位的Thumb指令。
CODE32伪指令通知编译器,其后的指令序列为32位的ARM指令。
若在汇编源程序中同时包含ARM指令和Thumb指令时,可用CODE16伪指令通知编译器其后的指令序列为16位的Thumb指令,CODE32伪指令通知编译器其后的指令序列为32位的ARM指令。
第5章 Thumb指令
TM
22
22
例:
EOR R3,R4
ROR R1,R0
MUL R0,R7
NEG R5,R3
CMP R2,R6
TM
23
23
5.1.4 带高位寄存器操作的Thumb指令
这类指令的汇编语法格式为
opcode Rd, Hs opcode Hd, Rs opcode Hd, Hs
opcode 0 0 1 0 1 0
TM
15
15
例:
ASR R3,R5 LSR R0,R2,#16
;将R2的内容逻辑右移16次后,结果 放入R0中
LSR R2,R5,#10 LSL R0,R3,#8 ASR R1,R2,#3
TM
16
16
5.1.2 低位寄存器算术运算指令
1.加法与减法运算指令(对R0~R7操作)
Rd:目标寄存器 R0~R7
Hd:目标寄存器R8~R15
Rs:源操作数寄存器 R0~R7 Hs:源操作数寄存器 R8~R15
TM
24
24
例: ADD PC,R1
MOV R13,R14
CMP R4,R12
CMP PC,R12
TM
25
25
5.1.5 带SP/PC的算术运算指令
1.SP/PC加法运算指令 这类指令的汇编语法格式为
39
例: LDR R2,[PC,#0x10]
LDR R0,[R15,#0x40]
TM
40
40
SP作为基址寄存器的加载/存储指令 LDR Rd, [SP,# immed_8×4] STR Rd, [SP,# immed_8×4]
ARM架构及ARM指令集、Thumb指令集你了解多少?
ARM架构及ARM指令集、Thumb指令集你了解多少?1991 年ARM 公司成⽴于英国剑桥,在成⽴后的那⼏年,ARM业绩平平,⼯程师们也⼈⼼惶惶,害怕随时都会失业。
在这个情况下,ARM 决定改变他们的产品策略——他们不再⽣产芯⽚,转⽽以授权的⽅式,将芯⽚设计⽅案转让给其他公司,即“Partnership”开放模式。
没想到正是这种模式,开创了属于ARM的全新时代。
ARM所采取的是IP(Intellectual Property,知识产权)授权的商业模式,收取⼀次性技术授权费⽤和版税提成。
具体来说,ARM有三种授权⽅式:处理器、POP以及架构授权。
处理器授权是指授权合作⼚商使⽤ARM设计好的处理器,对⽅不能改变原有设计,但可以根据⾃⼰的需要调整产品的频率、功耗等。
POP(processor optimization pack,处理器优化包)授权是处理器授权的⾼级形式, ARM出售优化后的处理器给授权合作⼚商,⽅便其在特定⼯艺下设计、⽣产出性能有保证的处理器。
架构授权是ARM会授权合作⼚商使⽤⾃⼰的架构,⽅便其根据⾃⼰的需要来设计处理器(例如后来⾼通的Krait架构和苹果的Swift架构,就是在取得ARM的授权后设计完成的)。
所以,授权费和版税就成了ARM的主要收⼊来源。
除此之外,就是软件⼯具和技术⽀持服务的收⼊。
⼀、ARM 微处理器的应⽤领域及特点ARM处理器市场覆盖率最⾼、发展趋势⼴阔,基于ARM技术的32位微处理器,市场的占有率⽬前已达到80%。
绝⼤多数IC制造商都推出了⾃⼰的ARM结构芯⽚。
我国的中兴集成电路、⼤唐电讯、华为海思、中芯国际和上海华虹,以及国外的⼀些公司如德州仪器、意法半导体、Philips、Intel、Samsung等都推出了⾃⼰设计的基于ARM核的处理器。
⼯业控制领域:作为32 的RISC 架构,基于ARM 核的微控制器芯⽚不但占据了⾼端微控制器市场的⼤部分市场份额,同时也逐渐向低端微控制器应⽤领域扩展,ARM 微控制器的低功耗、⾼性价⽐,向传统的8 位/16 位微控制器提出了挑战。
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ARM指令和THUMB指令有什么区别
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AREA ThumbSub, CODE, READONLY ; Name this block of code ENTRY ; Mark first instruction to execute CODE32 ; Subsequent instructions are ARM header ADR r0, start + 1 ; Processor starts in ARM state, BX r0 ; so small ARM code header used ; to call Thumb main program.
CODE16 ; Subsequent instructions are Thumb. start MOV r0, #10 ; Set up parameters MOV r1, #3 BL doadd ; Call subroutine
stop MOV r0, #0x18 ; angel_SWIreason_ReportException LDR r1, =0x20026 ; ADP_Stopped_ApplicationExit SWI 0xAB ; Thumb semihosting SWI
doadd ADD r0, r0, r1 ; Subroutine code MOV pc, lr ; Return from subroutine.
END ; Mark end of file
3、 CODE16、CODE32 语法格式: CODE16(或CODE32) CODE16伪指令通知编译器,其后的指令序列为16位的Thumb指令。 CODE32伪指令通知编译器,其后的指令序列为32位的ARM指令。 若在汇编源程序中同时包含ARM指令和Thumb指令时,可用CODE16伪指令通知编译器其后的指令序列为16位的Thumb指令,CODE32伪指令通知编译器其后的指令序列为32位的ARM指令。因此,在使用ARM指令和Thumb指令混合编程的代码里,可用这两条伪指令进行切换,但注意他们只通知编译器其后指令的类型,并不能对处理器进行状态的切换。 使用示例: AREA Init,CODE,READONLY CODE32 ;通知编译器其后的指令为32位的ARM指令 LDR R0,=NEXT+1 ;将跳转地址放入寄存器R0 BX R0 ;程序跳转到新的Байду номын сангаас置执行,并将处理器切换到Thumb工作状态 CODE16 ;通知编译器其后的指令为16位的Thumb指令 NEXT LDR R3,=0x3FF END ;程序结束