《嵌入式系统基础教程》第09讲_第5章ARM指令集特点、寻址方式和指令
ARM嵌入式体系结构与接口技术(Cortex-A53版) 第五章
ANDS Wd, Wn, #bimm32 d = Wn AND bimm32，根据结果设置N和Z条件标志位，并清除C和V条件标志位。
ANDS Xd, Xn, #bimm64
Xd = Xn AND bimm64，根据结果设置N和Z条件标志位，并清除C和V条件标志位
// X1中的值右移5位，X0加X1，结果赋值给X2 // X0中的值左移2位，结果赋值给X1 // X0中的值右移4位，X2减X0，结果赋值给X1
内存访问指令寻址方式
在AArch64指令集中的加载/存储寻址模式大致遵循T32，使用通用寄存器Xn（n = 0-30）或当前堆栈指针SP的64位 基址，具有立即数或寄存器偏移量方式。完整的寻址模式如表5-4所示。某些类型的加载/存储指令可能仅支持其中的 一部分。
指令格式
MOVZ Wt, #uimm16{, LSL #pos} MOVZ Xt, #uimm16{, LSL #pos} MOVN Wt, #uimm16{, LSL #pos} MOVN Xt, #uimm16{, LSL #pos} MOVK Wt, #uimm16{, LSL #pos} MOVK Xt, #uimm16{, LSL #pos}
语法
1
#<immediate>
2
<Xm>
3
<Xm>, LSL #<shift_imm>
4
<Xm>, LSL <Rs>
5
<Xm>, LSR #<shift_imm>
6
<Xm>, LSR <Rs>
7
<Xm>, ASR #<shift_imm>
嵌入式系统基础 ARM体系结构PPT学习教案
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3.1.1 SoC与嵌入式处理器 计算机SoC的概念如下图所示：
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计算机的这种单片系统特别适合于嵌 入式应用，所以这种SoC也叫做嵌入式处 理器。 3.1.2 嵌入式处理器的研发和生产方式
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3、程序计数器R15（PC）
在ARM中，基本寄存器R15固定地作 为程序计数器来使用。为了提高程序的可 读性，也通常使用PC来标识。
4、程序状态寄存器PSR
基本寄存器R16专门用作程序状态寄 存器。同样为了提高程序的可读性，在 程序中用PSR来标识他。
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PSR的示意图和表示意义如下：
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优点：移位操作的速度快，且移位操 作所耗费的时间与移动的位数无关。 3、高速乘法器
ARM把传统的根据一位乘数“加-移 位”的乘法运算方法改为根据两位乘数 “加-移位”方法，提高乘法运算速度。
4、寄存器
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ARM处理器共有37个32位寄存器。
4、指令流水线
目前ARM采用的指令流水线有3级、5 级、6级、8级几种。
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3.3 冯.诺依曼结构及哈佛结构在 ARM中的应用
1、冯.诺依曼结构
冯.诺依曼结构也称为普林斯顿结构， 是一种将程序指令存储器和数据存储器合 并在一起的存储器结构。
程序指令和数据的宽度相同。
《嵌入式ARM教案》课件
《嵌入式ARM教案》课件第一章：嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义介绍嵌入式系统的概念、特点和应用领域解释嵌入式系统与通用计算机系统的区别1.2 嵌入式系统的历史与发展概述嵌入式系统的发展历程介绍嵌入式系统在不同领域的应用发展情况1.3 嵌入式系统的组成与架构讲解嵌入式系统的常见架构介绍嵌入式系统的主要组成部分及其作用1.4 嵌入式系统的优势与挑战阐述嵌入式系统的优势分析嵌入式系统面临的挑战和发展趋势第二章：ARM处理器简介2.1 ARM处理器的发展历程介绍ARM公司的起源和发展历程讲解ARM处理器的发展阶段和产品系列2.2 ARM处理器的特点与优势阐述ARM处理器的特点分析ARM处理器在嵌入式系统中的应用优势2.3 ARM处理器的架构与工作原理讲解ARM处理器的架构设计介绍ARM处理器的工作原理和指令集2.4 ARM处理器的选型与评估指导如何选择合适的ARM处理器介绍评估ARM处理器性能的方法和指标第三章：嵌入式操作系统基础3.1 嵌入式操作系统的概念与分类解释嵌入式操作系统的定义和分类介绍常见的嵌入式操作系统及其特点3.2 嵌入式操作系统的核心功能与架构讲解嵌入式操作系统的核心功能阐述嵌入式操作系统的常见架构设计3.3 嵌入式操作系统的移植与优化介绍嵌入式操作系统移植的基本步骤讲解嵌入式操作系统的优化方法和技巧3.4 嵌入式操作系统的应用与案例分析分析嵌入式操作系统在实际应用中的案例探讨嵌入式操作系统的发展趋势和挑战第四章：嵌入式系统设计与开发流程4.1 嵌入式系统设计的基本原则介绍嵌入式系统设计的重要原则讲解设计过程中需要考虑的因素4.2 嵌入式系统硬件设计讲解嵌入式系统硬件设计的基本步骤和方法介绍硬件选型和硬件设计中的注意事项4.3 嵌入式系统软件设计阐述嵌入式系统软件设计的基本步骤和方法讲解软件开发工具和编程语言的选择4.4 嵌入式系统开发的流程与实践介绍嵌入式系统开发的典型流程分析实际开发过程中需要注意的问题和实践经验第五章：嵌入式系统编程基础5.1 嵌入式编程语言概述介绍嵌入式编程的常用语言及其特点分析不同编程语言在嵌入式系统中的应用场景5.2 C语言编程基础讲解C语言的基本语法和编程技巧介绍C语言在嵌入式编程中的应用和实践5.3 汇编语言编程基础介绍汇编语言的基本概念和语法讲解汇编语言在嵌入式编程中的应用和实践5.4 嵌入式编程的实践技巧讲解嵌入式编程的常见技巧和注意事项分析实际项目中遇到的问题和解决方法《嵌入式ARM教案》课件第六章：嵌入式系统硬件接口与驱动6.1 嵌入式系统硬件接口概述介绍嵌入式系统中常见的硬件接口类型讲解硬件接口的工作原理和功能6.2 UART接口与驱动编程讲解UART接口的基本概念和功能介绍UART接口的驱动编程方法和实践6.3 I2C接口与驱动编程介绍I2C接口的基本概念和协议讲解I2C接口的驱动编程方法和实践6.4 SPI接口与驱动编程讲解SPI接口的基本概念和协议介绍SPI接口的驱动编程方法和实践第七章：嵌入式系统存储与文件系统7.1 嵌入式系统存储概述介绍嵌入式系统中常见的存储设备和技术讲解存储器接口和存储器控制器的选择7.2 NAND闪存与驱动编程介绍NAND闪存的基本概念和特点讲解NAND闪存的驱动编程方法和实践7.3 NOR闪存与驱动编程讲解NOR闪存的基本概念和特点介绍NOR闪存的驱动编程方法和实践7.4 文件系统的设计与实现讲解嵌入式文件系统的设计原理介绍常见嵌入式文件系统的实现方法和实践第八章：嵌入式系统网络通信8.1 嵌入式系统网络通信基础介绍嵌入式系统网络通信的基本概念和技术讲解网络通信协议和网络架构8.2 TCP/IP协议栈与嵌入式网络应用讲解TCP/IP协议栈的基本原理和组成介绍基于TCP/IP协议栈的嵌入式网络应用实践8.3 Wi-Fi通信模块与驱动编程介绍Wi-Fi通信模块的基本概念和功能讲解Wi-Fi通信模块的驱动编程方法和实践8.4 蓝牙通信模块与驱动编程讲解蓝牙通信模块的基本概念和功能介绍蓝牙通信模块的驱动编程方法和实践第九章：嵌入式系统实时性与调度策略9.1 嵌入式系统实时性概述讲解嵌入式系统实时性的概念和重要性介绍实时系统的分类和实时性要求9.2 嵌入式调度策略与算法讲解嵌入式系统的调度策略和算法分析不同调度策略的优缺点和适用场景9.3 实时操作系统（RTOS）简介介绍实时操作系统的基本概念和特点讲解RTOS在嵌入式系统中的应用和实践9.4 实时调度器的实现与优化讲解实时调度器的实现方法和流程介绍调度器的优化技巧和注意事项第十章：嵌入式系统项目管理与实践10.1 嵌入式系统项目管理概述介绍嵌入式系统项目管理的概念和重要性讲解项目管理工具和方法在嵌入式系统中的应用10.2 项目需求分析与规划讲解项目需求分析和规划的方法介绍需求文档编写和项目进度管理的实践经验10.3 嵌入式系统开发的实践技巧讲解嵌入式系统开发中的实践技巧和注意事项分享实际项目开发中的经验和最佳实践10.4 项目验收与维护介绍项目验收的标准和方法讲解项目维护和升级的策略与实践《嵌入式ARM教案》课件第十一章：嵌入式系统安全与加密技术11.1 嵌入式系统安全概述讲解嵌入式系统安全的重要性介绍常见的嵌入式系统安全威胁和攻击手段11.2 加密技术在嵌入式系统中的应用介绍加密技术的基本原理和算法讲解加密技术在嵌入式系统中的应用场景和实践11.3 安全存储与传输讲解如何在嵌入式系统中实现安全存储和传输介绍常见的加密存储和传输技术及其实现方法11.4 安全认证与授权讲解嵌入式系统中的安全认证和授权机制介绍常见的认证和授权方法及其在嵌入式系统中的应用第十二章：物联网与嵌入式系统的融合12.1 物联网概述介绍物联网的概念、架构和应用领域讲解物联网与嵌入式系统的关联和融合趋势12.2 物联网协议与技术讲解物联网中常用的通信协议和技术介绍物联网协议栈和网络架构12.3 物联网在嵌入式系统中的应用案例分析物联网在嵌入式系统中的应用案例探讨物联网技术在嵌入式系统中的实践经验和挑战12.4 物联网安全与隐私保护讲解物联网安全的重要性和挑战介绍物联网中的安全技术和隐私保护措施第十三章：嵌入式系统在智能家居的应用13.1 智能家居系统概述介绍智能家居系统的概念、架构和应用讲解智能家居系统与嵌入式系统的关联和融合13.2 智能家居设备与控制讲解智能家居设备的选择和控制方法介绍智能家居设备的嵌入式系统设计和开发实践13.3 智能家居平台的构建与优化讲解智能家居平台的构建方法和实践介绍智能家居平台的优化技巧和注意事项13.4 智能家居安全与隐私保护讲解智能家居系统中的安全问题和隐私保护需求介绍智能家居系统中的安全技术和隐私保护措施第十四章：嵌入式系统在工业控制的应用14.1 工业控制系统概述介绍工业控制系统的概念、架构和应用领域讲解嵌入式系统在工业控制中的应用和重要性14.2 工业控制设备与接口讲解工业控制设备的选择和接口技术介绍工业控制设备的嵌入式系统设计和开发实践14.3 工业控制协议与通信讲解工业控制中常用的通信协议和技术介绍工业控制协议的实现和通信实践14.4 工业控制系统的安全性与优化讲解工业控制系统中的安全问题和优化需求介绍工业控制系统中的安全技术和优化措施第十五章：嵌入式系统在自动驾驶的应用15.1 自动驾驶系统概述介绍自动驾驶系统的概念、架构和应用前景讲解嵌入式系统在自动驾驶中的应用和挑战15.2 自动驾驶感知与决策讲解自动驾驶系统中的感知技术和决策算法介绍嵌入式系统在自动驾驶感知和决策中的应用15.3 自动驾驶控制与执行讲解自动驾驶系统中的控制技术和执行策略介绍嵌入式系统在自动驾驶控制和执行中的应用15.4 自动驾驶安全与伦理问题讲解自动驾驶系统中的安全问题和伦理挑战介绍自动驾驶系统中的安全技术和伦理指导原则重点和难点解析1. 嵌入式系统的基本概念、特点和应用领域。
ARM嵌入式系统第5章硬件电路与接口技术精品PPT课件
如果不使用LPC2000的AD功能，或对AD的 要求不高，模拟电源和数字电源可以不分开供电。
最小系统
• 各部件简介 ——电源
CZ 1 PO WER(9V)
D1 1N5819 1 2 3
U1 1
SPX111 7M3 -1.8
1
Vi n
V IN
V OU T
2
V DD 1. 8
C2 1 0u F/1 6V
GN D 1
1 6
4 3
S W1 R ST
U4
MR NC
V CC R ST
P FI
R ST
G ND P FO
S P7 08 S
V DD 3. 3 2 8
7
n RST
5
R1 1 0K
V DD 3. 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
62
64 63
P0 . 4 / SCPPK33 ..0 /11C12 //AAAP110 .121 P1 . 2P53 ./ 1E3X/TIA1N30
P0 . 3 /P0S.D5 /A /MIMSAOT00/.0M/AEIT0N .T11
3 0P U3 S PX 11 17 M3 -1 .8
+5V
3
29 nWE 90 nOE
LPC2210
A1 1 A2 2 A3 3 A4 4 A5 5 A6 18 A7 19 A8 20 A9 21 A10 22 A11 23 A12 24 A13 25 A14 26 A15 27 A16 42 A17 43 A18 44
nCS1 6 nOE 41 nWE 17 nBLS140 nBLS039
ARM嵌入式系统简介
工业控制中的ARM嵌入式系统
工业控制
ARM嵌入式系统在工业控制领域的应用也非常广泛，如自动化生产线、机器人控制系统 等。通过ARM嵌入式系统，可以实现设备的远程控制、自动化运行和智能化管理等功能 ，提高工业生产的效率和稳定性。
ARM指令集的特点与优势
01 02 03 04
ARM指令集具有简单、高效、易于理解和实现的特点，使得ARM处 理器在功耗、面积和性能方面具有优秀的表现。
ARM指令集支持大量的寄存器和寻址模式，使得指令执行更加灵活 和高效。
ARM指令集还支持条件执行和并行执行，能够进一步提高处理器的 性能和效率。
ARM指令集的开放性和可定制性使得ARM处理器广泛应用于各种嵌 入式系统领域，如智能家居、物联网、智能终端等。
AI和机器学习
嵌入式系统将越来越多地用于实现人 工智能和机器学习功能，需要更高效 的算法和硬件实现。
安全性和可靠性
随着嵌入式系统在关键任务中的应用 增加，对安全性和可靠性的需求将更 高，需要更多的研究和投资来确保系 统的安全性和可靠性。
05
ARM嵌入式系统应用案例
智能家居中的ARM嵌入式系统
• 智能家居：ARM嵌入式系统在智能家居领域的应用广泛，如智能照明、智能 安防、智能环境监测等。通过ARM嵌入式系统，可以实现家居设备的远程控 制、自动化控制和智能化管理，提高生活便利性和舒适度。
疗器械等。
02
ARM架构与指令集
ARM架构简介
1
ARM架构是一种基于精简指令集（RISC）的微 处理器架构，具有低功耗、高性能、低成本等优 点。
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5章ARM指令集特点寻址方式和指令
标志
C＝1，Z＝0 C＝0，Z＝l
N＝V N!＝V Z=0，N=V Z＝1，N!=V 任何 ARMv3之前
含义
无符号数大于 无符号数小于或等于 有符号数大于或等于 有符号数小于 有符号数大于 有符号数小于或等于 无条件执行(指令默认条件) 该指令从不执行
2008年6月28日
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5 章ARM指令集特点寻址方式和指令
《嵌入式系统基础教程 》第09讲第5章ARM指 令集特点寻址方式和指
令
2023/5/9
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5 章ARM指令集特点寻址方式和指令
第5章 ARM指令集和汇编语言程序
l 本章主要介绍以下内容：
l ARM指令集的基本特点 l 与Thumb指令集的区别 l 与x86处理器的区别 l ARM指令格式
l 举例：
l SUB R1，R1，R2 ;R1－R2→R1 l MOV PC，R0 ;PC←R0，程序跳转到指定地址 l LDR R0，[R1]，－R2
;读取R1地址上的存储器单元内容并存入R0， ;且R1＝R1－R2，后索引偏移 l AND R0，R5，R2 ;R2中存放的是第2操作数 ;该数据属于寄存器方式的第2操作数
运算指令能够访问存储器
2008年6月28日
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5 章ARM指令集特点寻址方式和指令
ARM指令集的编码格式
l 参看ARM指令集编码格式PDF文件
2008年6月28日
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5 章ARM指令集特点寻址方式和指令
ARM指令集的语法
l 一条典型的ARM指令语法如下所示：
寄存器寻址
l 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：
嵌入式第05讲ARM指令系统1PPT课件
SUBS R0,R0,#1
;R0减1，结果从放代入码R0中，并获且得影数响标据志位
MOV R0,#0xRF0F0000x0Fx;5F将50立0即数0xFF000装入R0寄存器
MOV R0,#0xFF00
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1 ARM处理器寻址方式
寻址方式分类——寄存器移位寻址
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逻举辑例左如移下3位：
MOV ANDS
R0,R2,RL2SL #30x01 ;R2的值左移03x位0，8 结果放入R0， R0 0x5058 ;即是R0=R2×8
R1,R1,R2,LSL R3 ;R2的 值 左移 R3 位， 然 后和 R1 相
;“与”操作，结果放入R1
MOV R0,R2,LSL #3
8
1 ARM处理器寻址方式
MOV R1,R2 SUB R0,R1,R2
;将R2的值存入R1
;R将2R1的值0减xA去AR2的值，结果保存到R0 R1 00xxA55A
MOV R1,R2
6
1 ARM处理器寻址方式
寻址方式分类——立即寻址
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，取出指程令序也存就储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：
简介
ARM处理器是基于精简指令集计算机(RISC)原
理设计的，指令集和相关译码机制较为简单。
ARM7TDMI(-S)具有32位ARM指令集和16位Thumb
指令集，ARM指令集效率高，但是代码密度低;而
精品课件-ARM嵌入式系统基础-第5章
采用软件查询方法的优点是实现电路比较简单；软件查 询的顺序就是中断优先权的顺序，不需要专门的优先权排队 电路；需要修改中断优先权顺序时可以通过直接修改软件查 询的顺序来实现，而不必对硬件进行修改。其缺点是速度慢， 从逐位检测查询到转入相应的中断服务程序所耗费的时间较 长，实时性差，特别是当中断源较多时尤为突出。
15
(2) 可屏蔽中断：外部设备发出的中断请求信号先暂存 在中断源接口电路的中断请求触发器中，然后通过INTR管脚 引入CPU。中断允许标志位IF的状态决定了CPU是否响应中断。 当IF=0时，中断请求将被屏蔽；只有在IF=1时，CPU才能响应 中断源的请求，在执行完当前指令后就予以响应。
外部中断主要用于微处理器和外设之间交换数据。
22
(1) 中断请求：外设需要中断时向CPU发送中断请求信号， 但处理器不是对每一个中断请求都予以响应，中断请求信号 只有在满足一定条件时，微处理器才进入中断响应总线周期。 需要满足的条件包括以下几点：
中断源发出的中断请求信号能一直保持，直至CPU响 应这个中断后，才能将中断请求清除。
每一个外设的接口电路中都有中断屏蔽触发器，只有 当此触发器为“1”时，外设的中断请求才能被送至CPU。
4
凡是能引起中断的外部设备或内部原因，都称为中断源。 通常中断源包括：输入/输出设备、实时控制过程中的各种参 数、故障源以及软件中断等。
由于中断请求是随机发生的，因此CPU在响应中断时需要 从多个外设中识别出提出中断请求的设备。只有正确识别了 中断源，CPU才能找到相应的中断服务程序入口地址，转入中 断服务程序并为之服务。识别中断源有两种方法：查询法和 矢量法。
ARM嵌入式系统基础教程试题及答案
《ARM嵌入式系统基础教程》试题及答案一、选择题1、以下说法不正确的是（B ）。
A、任务可以有类型说明B、任务可以返回一个数值C、任务可以有形参变量D、任务是一个无限循环2下列描述不属于RISC计算机的特点的是（C）。
A.流水线每周期前进一步。
B．更多通用寄存器。
C．指令长度不固定，执行需要多个周期。
D．独立的Load和Store指令完成数据在寄存器和外部存储器之间的传输。
3 存储一个32位数0x2168465到2000H～2003H四个字节单元中，若以大端模式存储，则2000H存储单元的内容为（D）。
A、0x21B、0x68C、0x65D、0x024 μCOS-II中对关键代码段由于希望在执行的过程中不被中断干扰，通常采用关中断的方式，以下X86汇编代码正确而且不会改变关中断之前的中断开关状态的是（D）A.先CLI、执行关键代码、再STIB. 先STI、执行关键代码、再CLIC. 先POPF、CLI、执行关键代码、再PUSHFD. 先PUSHF、CLI、执行关键代码、再POPF。
5 RS232-C串口通信中，表示逻辑1的电平是（D ）。
A、0vB、3.3vC、＋5v～＋15vD、－5v～－15v6 ARM汇编语句“ADD R0, R2, R3, LSL#1”的作用是（A）。
A.R0 = R2 + (R3 << 1)B. R0 =( R2<< 1) + R3C. R3= R0+ (R2 << 1)D. (R3 << 1)= R0+ R27 IRQ中断的入口地址是（C）。
FIQ的入口地址为0x0000001CA、0x00000000B、0x00000008C、0x00000018D、0x000000148 S3C2420X I/O口常用的控制器是（D）。
A.端口控制寄存器（GPACON-GPHCON）。
B.端口数据寄存器（GPADAT-GPHDA T）。
《ARM嵌入式系统基础教程》复习
《ARM嵌入式系统基础教程》复习1嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁减，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。
2 嵌入式系统与PC机的区别：1)嵌入式系统专用于特定的应用，而PC是通用计算机。
2)使用多种类型的处理器和处理器体系结构。
3)关注成本。
大多有功耗约束。
4)经常在极端的环境下运行。
5)系统资源比PC少的多。
6)需要专用工具和方法进行开发设计。
7)嵌入式系统的数量远远超过PC。
3嵌入式系统构架1)嵌入式处理器2) 板载硬件3) 嵌入式操作系统4) 嵌入式应用程序4ARM，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。
1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。
目前ARM微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。
5 嵌入式操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
嵌入式系统具有操作系统的最基本功能:1) 进程调度2) 内存管理3) 设备管理4) 文件管理5) 操作系统接口(API调用)嵌入式操作系统具有的特点:1) 可裁减,可配置。
2) 有一定的实时性。
Vxworks: 美国WindRiver公司于1983年开发，具有可靠、实时、可裁减特性。
WinCE:支持具有丰富应用程序和服务的32位嵌入式系统。
嵌入式Linux：近年来，Linux在嵌入式领域异军突起。
6 ARM特点：1）、体积小、低功耗、低成本、高性能2）、支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集,能很好的兼容8位/16位器件3）、大量使用寄存器,指令执行速度更快4）、寻址方式灵活简单,执行效率高7 Linux：简单地说，Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix 操作系统。
一个典型的Linux发行版包括：Linux内核，一些GNU程序库和工具，命令行shell，图形界面的X Window系统和相应的桌面环境，如KDE或GNOME，并包含数千种从办公套件，编译器，文本编辑器到科学工具的应用软件。
ARM寻址方式及指令系统PPT课件
ADD R0，R0，＃1
/*R0←R0＋1*/
ADD R0，R0，＃0x3f /*R0←R0＋0x3f*/
立即数，要求以“＃”为前缀，对于以十六进制表示的 立即数，还要求在“＃”后加上“0x”，对于以二进制表 示的立即数，还要求在“＃”后加上“0b” ，对于以十进 制表示的立即数，还要求在“＃”后加上“0d”或者缺省 。
TMD7寄存器移位操作
在ARM数据处理指令中，第二操作数还有一种特有的 形式－寄存器移位操作，即允许第二个寄存器操作数 在同第一操作数运算之前完成移位操作，例如：
ADD r3， r2，r1，LSL #3 ；r3：=r2 + 8 × r1
设置条件码
ARM的任何数据处理指令都能通过增加“S”操作码 来设置条件码（N，Z，C和V）
带符号数大于
带符号数小于或等 于 无条件执行
条件执行
所有的ARM指令集都可以是有条件执行的。 ARM指令根据CPSR中的条件位自动判断是否执行指令，在 条件满足时，指令执行，否则指令被忽略。
在ARM的指令编码表中，统一占用编码的最高四位[31： 28]来表示“条件码”（即“cond”）。
条件转移
不加数据类型标识。如：
LDRB R0，[R1] ;R0←mem8[R1], 加载8位字节数据到 寄存器R0，零扩展到32位
LDRH R1，[R0，#20] ；R0←mem16[R0＋0] 加载16 位半字到寄存器R1 ，零扩展到32位
这时，传送的地址可与任意字节、半字对齐，而不限于 4字节对齐。
ARM的数据传送指令都是基于寄存器间接寻址，即通过 Load/Store完成对数据的传送操作。
§3.2.4 基址加偏址寻址
基址变址寻址就是将寄存器（该寄存器一般称作基址 寄存器）的内容与指令中给出的地址偏移量（用12位表示， 不超过4KB）相加，从而得到一个操作数的有效地址。变址 寻址方式常用于访问某基地址附近的地址单元。
嵌入式系统基础 第5章--ARM汇编
40
expr为表达式。它的值为数据域所占的字 节数。
FIELD伪指令与MAP伪指令配合使用 来定义结构化的内存表。MAP伪指令定义 内存表的首地址；FIELD伪指令定义内存 表中各个数据域，并可以为每个数据域指 定一个标号供其他指令引用。
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MAP 0X 100 ；定义结构化内存表首地址为0X100 A FIELD 16 ；定义A的长度为16字节，位置为0X100 B FIELD 32 ；定义B的长度为32字节，位置为0X110 S FIELD 256 ；定义S的长度为256字节，位置为0X130
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MAP fun ； fun就是内存表的首地址 MAP 0x100,R9 ；内存表的首地址为R9+0X100
MAP通常和FIELD伪指令相配合来定义 一个结构化的内存表。
FIELD伪指令用于定义一个结构化内存 表中的数据域。
<label> FIELD <expr>
label为标号。
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嵌入式系统基础 第5章--ARM汇编
5、ARM汇编语言中的表达式及运算符
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5.1 汇编器与汇编语言
ARM编译器支持汇编语言的程序设计 和C/C++语言的程序设计，以及两者两者 的混合编程。 1、什么叫汇编语言
汇编语言(Assembly Language)是面 向机器的程序设计语言。
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DataTest DCD 4,5,6 ;分配一片连续的 存储单元并初始化
DCD也可用“&”代替。
4、DCFD（或DCFDU）
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DCFD（或DCFDU）伪指令用于为双精 度的浮点数分配一片连续的字存储单元， 并用伪指令中指定的表达式初始化。每个 双精度的浮点数占据两个字单元。
嵌入式微处理器 ARM指令集
20
单寄存器传送指令
LDR 把一个字装入一个寄存器 Rd←mem32[address]
STR
LDRB STRB LDRH STRH LDRSB STRSH
从一个寄存器保存一个字或者一个字节 Rd→mem32[address]
把一个字节装入一个寄存器 从一个寄存器保存一个字节 把一个半字节装入一个寄存器 从一个寄存器保存一个半字 把一个有符号字节装入寄存器 把一个有符号半字装入寄存器 Rd←mem8[address] Rd→mem8[address] Rd←mem16[address] Rd→mem16[address] Rd←signExtent(mem 8[address]) Rd←signExtent(mem 16[address])
5
ARM 器的值 数据传送指令 – 把存储器的值拷贝到寄存器中 (load) or 把寄存器中的值拷贝到存储器中(store) 控制流指令
ARM嵌入式系统第9讲
void
；给变量a、b赋初值 ；调用MAX子函数，把最大值给c
《ARM嵌入式应用技术基础》第4章
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htt p://
4、子程序设计
o 调用程序与子程序之间传送的信息为参数时称为参数传送。 o 参数传送有两种方法： 当参数比较少时，可以通过寄存器传送参数； 当参数比较多时，可以通过内存块或堆栈传送参数。 o 子程序中采用的返回语句： MOV STMFD PC，LR SP！，{R0-R7，PC} ；恢复PC的值 ；将PC值从堆栈中返回
《ARM嵌入式应用技术基础》第4章
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htt p://
3、循环程序设计
例：计算1+2+3+...+100的结果
… MOV MOV CMP BHS ADD ADD B … R0,#0 R2,#1 R2,#100 FOR_E R0,R0,R2 R2,R2,#1 FOR ；初始化R0=0 ；设置R2=0；R2控制循环次数 ；判断R2<100? ；若条件失败，退出循环 ；循环体，R0=R0 + R2 ；R2=R2 + 1
《ARM嵌入式应用技术基础》第4章
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htt p://
2.统一合理的命名规则
② 避免命名冲突 o 常量全用大写的字母，用下划线分割单词； #define MAX_COUNT = 100； const int MAX_LENGTH = 100； o 局部变量和参数用小写字母开头的单词组合而成； BOOL flag； int drawMode； o 全局变量用大写字母开头的单词组合而成； BOOL Flag； int DrawMode； o 公有的函数接口定义在软件架构分析之后由分析师统一命名规则， 命名可根据函数所处的软件模块领域或文件名来添加相应的前缀。 Void guiReadPiont（……）； //gui 图形
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举例：
ADD r3, r7, #1020 ;#immed_8r型第2操作数,
;1020是0xFF循环右移30位后生成的32位立即数
;推导：1020=0x3FC=0x000003FC
2008年6月28日
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灵活的第2操作数（续1）
数据处理指令中留给Operand2操作数的编码空间只有12 位，需要利用这12位产生32位的立即数。其方法是：把 指令最低8位（bit[7:0]）立即数循环右移偶数次，循环 右移次数由2*bit[11:8] （bit[11:8]是Operand2的高4位） 指定。
Rd
Operand2
第一种
25
第2操作数格式
1
#immed_8r
第二种
25
第2操作数格式
0
Rm{，shift}
目的寄存器
第1操作数寄存器
是否修改CPSR 条件标志位
算术/逻辑功能
11
87
0
#rotate
8位立即数
8位立即数循环右移长度
11
876543 0
#shift Sh 0 0 Rm
立即数移位长度
标志
Z＝1 Z＝0 C＝1 C＝0 N＝1 N＝0 V＝1 V＝0
含义
相等 不相等 无符号数大于或等于 无符号数小于 负数（ minus ） 正数或零 上溢出 没有上溢出
2008年6月28日
21
指令条件码表（2）
条件码助记符
HI LS GE LT GT LE AL NV
标志
C＝1，Z＝0 C＝0，Z＝l
有两种指令密度
单一指令密度
无整数除法指令
有整数除法指令
大多数ARM指令都可以条件 执行
专用条件判断指令进行程序分 支
有适合DSP处理的乘加指令
没有适合DSP处理的乘加指令
Load/Store访存体系结构
运算指令能够访问存储器
2008年6月28日
6
ARM指令集的编码格式
参看ARM指令集编码格式PDF文件
ADD R5, R3, R1, LSL R4 ;R5←R3+R1*2R4 ;R4是Rs寄存器，Rs用于计算右移次数
2008年6月28日
12
详解第2操作数 # immed_8r
该常数必须对应8位位图，即常数是由一个8位的 常数循环右移位偶数位得到。例如：
合法常量：0x3FC、0、0xF0000000、200、0xF0000001。
例如：MOV R4, #0x8000000A
;其中的立即数#0x8000000A是由8位的0xA8循环右移 0x4位得到。
又例如：MOV R4, #0xA0000002
;其中的立即数#0xA0000002是由8位的0xA8循环右移 0x6位得到。
2008年6月28日
11
灵活的第2操作数（续2）
;读取R1地址上的存储器单元内容并存入R0， ;且R1＝R1－R2，后索引偏移 AND R0，R5，R2 ;R2中存放的是第2操作数 ;该数据属于寄存器方式的第2操作数
2008年6月28日
14
详解第2操作数的Rm寄存器（2）
ADD R0, R0, R0, LSL #2 ADD R5, R3, R1, LSL #2 ADD R5, R3, R1, LSL R4
LSR # n ;逻辑右移n位(1≤n≤32)。
ROR # n ;循环右移n位(1≤n≤31)。
RRX
;带扩展的循环右移1位。
2008年6月28日
16
桶型移位器移位操作：Type Rs
其中，Type为ASR、LSL、LSR和ROR中的一 种；Rs为偏移量寄存器，最低8位有效。若其值 大于或等于32，则第2个操作数的结果为0(ASR、 LSR例外)。
2008年6月28日
25
寄存器偏移寻址
寄存器偏移寻址是ARM指令集特有的寻址方式。 当第2作数是寄存器偏移方式时，第2个寄存器操作 数在与第1操作数结合之前，选择进行移位操作。
《嵌入式系统原理与开发》
2008年春季
第9讲
南京大学计算机系 俞建新主讲
2008年6月28日
1
第5章 ARM指令集和汇编语言程序
本章主要介绍以下内容：
ARM指令集的基本特点 与指令集的区别 与x86处理器的区别 ARM指令格式
ARM寻址方式 ARM指令集分类详解 ARM汇编语言的指示符 ARM汇编语言语句格式 ARM汇编语言程序格式
;执行结果R0=5*R0 ;R5←R3+R1*4 ;R5←R3+R1*2R4
2008年6月28日
15
寄存器移位方式生成的第2操作数 Rm{, shift}
将寄存器的移位结果作为操作数，但Rm值保 存不变，移位方法如下：
ASR # n ;算术右移n位(1≤n≤32)。
LSL # n ;逻辑左移n位(1≤n≤31)。
⒈较多的寄存器，可以用于多种用途。 ⒉对存储器的访问只能通过Load/Store指令。
两种指令集的差异特征在下页给出
2008年6月28日
4
ARM指令集和Thumb指令集 的不同点
项目 指令工作标志 操作数寻址方式 指令长度 内核指令 条件执行 数据处理指令
寄存器使用
程序状态寄存器 异常处理 2008年6月28日
N＝V N!＝V Z=0，N=V Z＝1，N!=V 任何 ARMv3之前
含义
无符号数大于 无符号数小于或等于 有符号数大于或等于 有符号数小于 有符号数大于 有符号数小于或等于 无条件执行(指令默认条件) 该指令从不执行
2008年6月28日
22
5.2 ARM处理器寻址方式
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。
2008年6月28日
7
ARM指令集的语法
一条典型的ARM指令语法如下所示：
<opcode>{<cond>}{S} <Rd>, <Rn> {,<Operand2>} 其中： <opcode > 是指令助记符，决定了指令的操作。
例如：ADD表示算术加操作指令。 {<cond>} 是指令执行的条件，可选项。 {S} 决定指令的操作是否影响CPSR的值，可选项。 <Rd> 表示目标寄存器，必有项。 <Rn> 表示包含第1个操作数的寄存器，当仅需要一个源操作数
非法常量：0x1FE、511、0xFFFF、0x1010、0xF0000010。
常数表达式应用举例：
MOV R0，#1
;R0=1
AND R1，R2，#0x0F ;R2与0x0F，结果保存在R1
LDR R0，[R1]，# －4
SUB R4，R2，#D4000002
;该立即数是0xBE循环右移6位
ARM汇编语句格式和程序格式进阶
ARM汇编语言程序举例
2008年6月28日
2
5.1 ARM指令集基本特点
指令集的异同点
ARM、Thumb、x86
ARM指令集的语法
ARM指令集的编码格式
指令条件码表 第2操作数
2008年6月28日
3
ARM指令集和Thumb指令集 的共同点
ARM指令集和Thumb指令集具有以下共同点：
2008年6月28日
18
寄存器位移方式生成第2操作数 应用举例（续）
MOVS R4, R4, LSR #32 ;C标志更新为R4的位[31]，R4清零。
;参看本课程教材第119页
R15为处理器的程序计数器PC，一般不要对其进行操作， 而且有些指令是不允许使用R15的，如UMULL指令。
2008年6月28日
例如
MOVS R3, R1, LSL #7 ;R3←R1*128
2008年6月28日
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寄存器位移方式生成第2操作数 应用举例
ADD R1, R1, R1, LSL # 3 ;R1=R1*9，因为R1← R1+R1*8。 SUB R1, R1, R2, LSR # 2 ;R1＝R1－R2÷4， ;因为R2右移2位相当于R2除以4。 EOR R11, R12, R3, ASR #5 ;R11= R12⊕(R3÷32) ;第2操作数是R3的内容除以32
DNM(Do Not Modify) 位，将来扩展预留 位；初始化时为零。
F=1 快速 中断
关闭
F=1 标志运行
Thumb 指令集
RAZ(Appear as Zero
when Read)。
2008年6月28日
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指令条件码表（1）
条件码助记符
EQ NE CS/HS CC/LO MI PL VS VC
寄存器移位型
格式：Rm{, <shift>} Rm是第2操作数寄存器，可对它进行移位或循环移位。
<shift>用来指定移位类型（LSL，LSR，ASR，ROR或 RRX）和移位位数。其中移位位数有两种表示方式，一 种是5位立即数（#shift），另外一种是位移量寄存器Rs 的值。参看下面的例子。例子中的R1是Rm寄存器。 ADD R5, R3, R1, LSL #2 ;R5←R3+R1*4
ARM指令
Thumb指令
CPSR的T位=0
CPSR的T位=1
大多数指令为3地址 大多数指令为2地址
32位
16位
58条
30条
大多数指令
只有分支指令
访问桶形移位器和ALU 独立的桶形移位器和ALU 指令
15个通用寄存器+PC
8个通用低寄存器+7个高寄 存器+PC
特权模式下可读可写 不能直接访问