Thumb指令集与ARM指令集的区别
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。
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。
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。
thumb指令集是什么
thumb指令集是什么
thumb指令集是arm指令集的一个子集，是针对代码密度问题而提出的，它具有16位的代码宽度。
与等价的32位代码相比较，thumb指令集在保留32位代码优势的同时，大大的节省了系统的存储空间。
thumb不是一个完整的体系结构，不能指望处理器只执行thumb指令集而不支持arm指令集。
thumb指令集分为：分支指令、数据传送指令、单寄存器加载和存储指令以及多寄存器加载和存储指令。
thumb指令集没有协处理器指令、信号量（semaphore）指令以及访问cpsr或spsr的指令。
thumb指令集与arm指令集的区别
1、thumb指令继承了arm指令集的许多特点
thumb指令也是采用load/store结构，有数据处理、数据传送及流控制指令等。
ARM及THUMB指令集
; assembles to MVN r0,#0
使用无法用上述方法生成的数据，将产生错误 。
TM
ARM及Thumb指令集
12
12
装载32 bit常数
为允许装载大常数，汇编器提供了一条伪指令: LDR rd, =const 它可能汇编成下列指令： MOV or MVN。 或
LDR 指令，从数据池（Literal pools）读取常数。
11
11
立即数 (2)
Examples:
31 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ror #0 ror #8 ror #30
range 0-0x000000ff step 0x00000001 range 0-0xff000000 step 0x01000000 range 0-0x000003fc step 0x00000004
CF
ASR: Arithmetic Right Shift
0
Destination
（无符号数）乘2
Destination
除2，并保留符号位
CF
LSR : Logical Shift Right
...0
ROR: Rotate Right
Destination
位循环
CF
Destination
（无符号数）除2
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
arm架构指令集
arm架构指令集ARM架构是一种基于RISC（Reduced Instruction Set Computing）的计算机处理器架构，它被广泛应用于移动设备、嵌入式系统、网络设备等领域。
ARM指令集是ARM架构的核心部分，它定义了处理器如何执行指令以及如何访问内存和I/O设备。
一、ARM指令集概述1. ARM指令集分类ARM指令集可以分为三类：ARM指令集，Thumb指令集和Thumb-2指令集。
其中，ARM指令集是32位的，Thumb和Thumb-2是16位的。
2. ARM寄存器ARM架构有15个通用寄存器（R0-R14）和一个程序计数器（PC）。
通用寄存器可以用来存储数据或地址，程序计数器则用来存储下一条要执行的指令地址。
3. ARM指令格式ARM指令格式包括操作码、操作数和条件码。
操作码表示要执行的操作类型，操作数表示要进行操作的数据或地址，条件码表示在何种情况下执行该条指令。
4. ARM访问内存在ARM中，访问内存需要使用Load和Store指令。
Load用于将数据从内存中读取到寄存器中，Store用于将数据从寄存器中写入到内存中。
5. ARM流水线流水线是ARM处理器中的一种指令执行方式，它将指令执行过程分为若干个阶段，每个阶段可以同时执行不同的指令。
ARM流水线包括取指、译码、执行、访存和写回等阶段。
二、ARM指令集详解1. ARM指令集ARM指令集是32位的，它支持数据处理、分支跳转、访存和其他操作。
以下是一些常用的ARM指令：（1）MOV：将一个寄存器中的值移动到另一个寄存器中。
（2）ADD：将两个寄存器中的值相加，并将结果存储到另一个寄存器中。
（3）SUB：将两个寄存器中的值相减，并将结果存储到另一个寄存器中。
（4）MUL：将两个寄存器中的值相乘，并将结果存储到另一个寄存器中。
（5）CMP：比较两个寄存器中的值是否相等，并设置条件码。
2. Thumb指令集Thumb指令集是16位的，它可以减小程序大小和内存占用。
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。
【基于Android的ARM汇编语言系列】之五：ARM指令集与Thumb指令集
【基于Android的ARM汇编语⾔系列】之五：ARM指令集与Thumb指令集写在前⾯：本篇⽂章旨在⼤致介绍下ARM指令集的相关内容，这⾥也同时提供⼀个有详细解释和⽤例的待书签的PDF版本，⽅便⼤家查阅。
指令集是处理器的核⼼，ARM指令的基本格式如下所⽰：opcode {cond}{S}{.W\.N}Rd, Rn{.operand2}12S：指定是否影响CPSR寄存器的值，如ADDS，SUBS等。
.W.N：指令宽度说明符。
Rd：⽬的寄存器。
Rn：第⼀个操作数寄存器。
operand2：第⼆个操作数，第⼆个操作数可以是⽴即数、寄存器或寄存器位操作，cond：执⾏条件，它的取值如下图所⽰：⼀跳转指令1.1 B跳转指令。
1.2 BL带链接的跳转指令。
1.3 BX带状态切换的跳转指令。
⼆存储器访问指令2.1 LDR从存储器中加载数据到寄存器。
2.2 STR存储数据到指定的存储单元。
2.3 LDM从指定的存储单元加载多个数据到⼀个寄存器列表。
2.4 STM将⼀个寄存器列表的数据的数据存储到指定的存储单元。
2.5 PUSH将寄存器推⼊满递减堆栈。
2.6 POP从递减堆栈中弹出数据到寄存器。
2.7 SWP⽤于寄存器和存储器之间的数据交换。
三数据处理指令3.1 MOV将8位⽴即数或寄存器⾥的内容送到⽬标寄存器中。
3.2 MVN将8位⽴即数或寄存器⾥的内容按位取反后送到⽬标寄存器中。
3.3 ADD加法指令。
3.4 ADC带进位的加法指令。
3.5 SUB减法指令。
3.6 RSB逆向减法指令。
3.7 SBC带进位的减法指令。
3.8 RSC带进位的逆向减法指令。
3.9 MUL乘法指令。
3.10 MLS3.11 MLA3.12 UMULL3.13 UMLAL3.14 SMULL3.15 SMLAL3.16 SMLAD3.17 SMLSD 3.18 SDIV有符号数除法指令。
3.19 UDIV⽆符号数除法指令。
3.20 ASR算术右移指令。
常用arm指令集
常用ARM指令集一、ARM架构简介ARM（Advanced RISC Machine）是一种精简指令集计算机（Reduced Instruction Set Computer，RISC）架构，广泛应用于移动设备、嵌入式系统和主流服务器等领域。
ARM架构的优点包括高效能、高能效、低成本和高可伸缩性，适用于各种应用场景。
二、ARM指令集分类ARM指令集根据其特点和功能可以分为三大类：基本指令集、乘累加指令集和浮点指令集。
1. 基本指令集（ARM和Thumb指令集）基本指令集是ARM架构最基础的指令集，包含大部分常用的数据处理指令、控制指令和访存指令等。
ARM指令集的指令长度为32位。
Thumb指令集是ARM架构的一个变种，指令长度为16位。
Thumb指令集在ARMv4架构引入，用于提高代码密度，适用于存储空间有限的设备。
2. 乘累加指令集（ARM和Thumb-2指令集）乘累加指令集是基于基本指令集的扩展，加入了乘法和累加指令等。
乘累加指令集可以提高乘法和累加运算的效率，适用于需要大量复杂计算的应用。
Thumb-2指令集是Thumb指令集的进一步扩展，兼容Thumb指令集，并增加了32位指令。
Thumb-2指令集使得ARM架构在相同存储空间下能够提供更高的性能。
3. 浮点指令集（VFP和NEON指令集）浮点指令集主要用于进行浮点数运算。
VFP（Vector Floating Point）指令集是ARM架构最早引入的浮点技术，支持单精度和双精度浮点数运算。
NEON指令集是ARM架构后续引入的SIMD（Single Instruction, Multiple Data）指令集，用于提高并行处理能力和多媒体应用性能。
三、常用ARM指令以下是常用的ARM指令及其功能：1.数据处理指令–加法指令：ADD、ADC（带进位的加法指令）–减法指令：SUB、SBC（带借位的减法指令）–乘法指令：MUL、SMULL（有符号乘法指令）、UMULL（无符号乘法指令）–除法指令：SDIV（有符号除法指令）、UDIV（无符号除法指令）–移位指令：LSL（逻辑左移）、LSR（逻辑右移）、ASR（算术右移）、ROR（循环右移）2.控制指令–条件分支指令：B（无条件分支指令）、BEQ（等于零条件分支指令）、BNE（不等于零条件分支指令）等–无条件分支指令：BX（无条件跳转指令，用于实现函数调用）–跳转指令：BL（带链接跳转指令，用于实现函数调用，并将返回地址保存在链接寄存器中）3.访存指令–数据传送指令：LDR（加载指令，用于将数据从内存中加载到寄存器中）、STR（存储指令，用于将数据从寄存器中存储到内存中）–堆栈指令：PUSH（将数据压入堆栈）、POP（将数据从堆栈中弹出）–字节和半字操作指令：LDRB（加载字节指令）、LDRH（加载半字指令）、STRB（存储字节指令）、STRH（存储半字指令）4.特殊指令–中断指令：SWI（软中断指令，用于触发软件中断）–协处理器指令：CDP（协处理器数据处理指令）、MCR、MRC（协处理器寄存器传递指令）四、ARM指令优化技巧为了提高ARM指令执行效率和代码性能，可以采取以下优化技巧：1.使用适当的数据处理指令，避免不必要的指令执行和数据拷贝。
ARM及THUMB指令集
loop
… SUBS r1,r1,#1
R1减1，并设置标志位
BNE loop
如果 Z标志清零则跳转
ARM及Thumb指令集
TM
4
4
Condition Codes
下表为所有可能的条件码：
注意:AL为默认状态，不需要单独指出
Suffix
EQ NE CS/HS CC/LO MI PL VS VC HI LS GE LT GT LE AL
位循环
RRX: Rotate Right Extended
Destination
CF
位轮换，从 CF到MSB都参与操作
ARM及Thumb指令集
TM
9
9
寄存器, 可选择是否增加移位操作. 移位值可以是：
5 bit 无符号整数 放在另一个寄存器的低字节
用于常数乘法
立即数 8 bit ，大小范围0-255。
ARM及Thumb指令集
TM
0
0x22
地址增加
r0
0x11
20
20
块数据传送
LDM / STM指令允许一次传送1到16个寄存器到/从存储器中。 寄存器传送顺序不能被指定 • 最小数字的寄存器总是被传送到/从存储器的最低地址上。 LDMIA r10,{r0,r1,r4}
新建一个 text文件 另存为 “gcd.s” 加入到项目中
Build 并执行
AREA myarea, CODE ENTRY
start
MOV r0, #9 MOV r1, #15
; your code here
stop
B stop END
ARM及Thumb指令集
Quiz #2 - GCD
7ARM指令集特点、寻址方式和指令分类详解 习题4
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。 寄存器偏移寻址指令举例如下： MOV R0, R2, LSL #3 ;R2的值左移3位，结果放入R0，即R0＝R2×8 ANDS R1, R1, R2, LSL R3 ;R2的值左移R3位，然后与R1相“与” ，结果 放入R1，并且影响标志位。 SUB R11, R12, R3, ASR #5 ;R12―R3÷32，然后存入R11。
11
指令的条件执行
大多数ARM指令可包含一个可选的条件码{cond}， 只有CPSR中的条件码满足指定条件时，带条件码的 指令才能执行。 此外，大多数ARM指令可以根据执行结果选择是事 更新条件标志，如果更新则指令中须包含字母‘S’： MOVS R4, R4, LSR #32 ;C标志更新为R4的位[31]，R4清零。
21
基址加偏移寻址
基址寻址就是将基址寄存器的内容与指令中给出的偏移 量相加，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。基址寻址指令举例如下： LDR R2，[R3，#0x0C] 读取R3＋0x0C地址上的存储单元的内容，放入R2。 STR R1，[R0，#－4]! ;[R0－4]←[R1]，R0=R0－4，符号“!”表明指令在完 成数据传送后应该更新基址寄存器，否则不更新；属 前索引。 LDR R2，[R3]，#0x0C ；R2＝[R3]，R3＝R3＋0x0C 称为后索引
6
灵活的第2操作数
立即数型
格式： #<32位立即数> 也写成#immed_8r #<32位立即数>是取值为数字常量的表达式，并 不是所有的32位立即数都是有效的。 有效的立即数很少。它必须由一个8位的立即数 循环右移偶数位得到。原因是32位ARM指令中 条件码和操作码等占用了一些必要的指令码位， 32位立即数无法编码在指令中。 举例：
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]
第3.1章ARM指令集
（3）MOV、MVN
MOV MVN R9,R2 R9,R2 //取反传送，R2每位取反->R9
27
(4)CMP、CMN
CMP CMN
R9,R2 R9,R2
28
(5)TST、TEQ
TST R2,#0xFF00 //位与操作，结果丢弃，更新CPSR TEQ R10，R9 //用于测是否相等 //按位异或操作，更新CPSR
扩展域（PSR[15:8]）（未使用） 状态域（PSR[23:16]）（未使用） 标志域（PSR[31:2 CPSR_f ,#0xf0000000 MRS R0, CPSR ORR R0, R0, #0x20000000 MSR CPSR_f, R0
;设置所有标志位 ;设置R0的29位
32
指令中第二操作数的寻址方式：
前变址模式： LDR R0，[R1，＃4] ；R0←[R1＋4] 自动变址模式： LDR R0，[R1，＃4]！；R0←[R1＋4]、R1←R1＋4 后变址模式： LDR R0，[R1]，＃4 ；R0←[R1]、R1←R1＋4
寄存器间接寻址 LDR R0，[R1]
33
B 转移指令 BL 带链接的转移指令 BX 带状态切换的转移指令
40
四、转移指令
转移和转移链接指令
B ，BL
汇编格式如下： B{L}{<cond>}
<target address>
B 转移指令 ：完成简单的跳转，可跳转到指令中 指定的目的地址 BL 带链接的转移指令：在跳转的同时，把转移 指令后面紧接的指令地址保存到LR(R14)中
/*R0←[R1]*/ /*[R1]←R0*/
第一条指令将以R1的值为地址的存储器中的数据 传送到R0中。第二条指令将R0的值传送到以R1的值为 地址的存储器中。
ARM指令集
ARM指令集
厦门市松柏第二小学 吴小蔚
5.1 引言--ARM指令与Thumb指令
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。一些 ARM核具有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Thumb指令集具有较高的代码密度，却仍然保持ARM
SUBS PC,R14_fiq ,#4 该指令将寄存器R14_fiq的值减去4后，复制到程序计数器PC 中，从而实现从异常处理程序中的返回，同时将SPSR_mode 寄存器的内容复制到当前程序状态寄存器CPSR中。
13
IRQ（Interrupt Request）
IRQ异常属于正常的中断请求，可通过对处理器的nIRQ引脚 输入低电平产生，IRQ的优先级低于FIQ，当程序执行进入 FIQ异常时，IRQ可能被屏蔽。
Thumb指令集 具有灵活、小 巧的特点
3
5.1 引言—数据类型
ARM微处理器的指令长度可以是32位（在 ARM状态下），也可以为16位（在Thumb状 态下）。
ARM微处理器中支持三种数据类型：
字节（8位有符号和无符号字节） 半字（16位有符号和无符号半字） 字（32位有符号和无符号字） 其中，字需要4字节对齐（地址的低两位为0）、
2、将CPSR复制到相应的SPSR中。 3、根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位。 4、强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相
应的异常处理程序处。
还可以设置中断禁止位，以禁止中断发生。
如果异常发生时，处理器处于Thumb状态，则当异常向量地 址加载入PC时，处理器自动切换到ARM状态。
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13ARM指令集与Thumb指令集
13ARM指令集与Thumb指令集指令格式ARM基本格式<opcode>{<cond>}{S}{.W|.N}<Rd>,<Rn>{,<operand2>}opecode：指令助记符cond：执⾏条件助记符标志含义EQ Z=1相等NE Z=0不相等CS/HS C=1⽆符号数⼤于或等于CC/LO C=0⽆符号数⼩于MI N=1负数PL N=0正数或0VS V=1溢出VC V=0没有溢出HI C=1，Z=0⽆符号数⼤于LS C=0，Z=1⽆符号数⼩于或等于GE N=V有符号数⼤于或等于LT N！=V有符号数⼩于GT Z=0，N=V有符号数⼤于LE Z=1，N！=V有符号数⼩于或等于AL任何⽆条件执⾏（指令默认条件）S：指令是否影响CPSR寄存器.W和.N：宽度说明符，默认16位，32位使⽤ .W说明符。
ARM和Thumb都可以使⽤1。
跳转指令，4条1。
B跳转：B{cond} label2。
BL带链接跳转（类似单步步⼊）将当前指令下⼀条指令地址存⼊R14寄存器，常⽤来调⽤⼦程序：BL{cond} label3。
BX带状态切换跳转（在ARM与Thumb之间切换）处理器判断Rm的位[0]为1，是则将CPSR寄存器标志T置位，切换⾄Thumb，反之切换为ARM：RX{cond} Rm4。
BLX带链接和状态切换的跳转：BLX{cond} Rm2。
存储器访问指令：LDR：寄存器←存储器格式：LDR{type}{cond} Rd,label LDRD{cond} Rd,Rd2,labelType取值：B：⽆符号字节（加载时0扩展为32位）SB：有符号字节（加载时符号扩展为32位）H：⽆符号半字节（加载时0扩展为32位）SH：有符号半字节（加载时符号扩展为32位）Rd：加载寄存器Label：读取的内存地址LDRD：⼀次加载双字的数据STR：寄存器→内存STR{type}{cond} Rd,labelSTRD{cond} Rd,Rd2,labelType中的SB和HS对STR⽆效LDM可以指定多个存储单元：寄存器←内存LDM{addr_mode}{cond} Rn{!} reglistaddr_mode:IA：Increase After，基址寄存器在执⾏指令后增加，默认IB：Increase Before，基址寄存器在执⾏指令前增加（仅ARM）DA：Decrease After，基址寄存器在执⾏指令后减少（仅ARM）DB：Decrease Before，基址寄存器在执⾏指令之前减少FD：满递减堆栈，堆栈向低地址⽣长，堆栈指针指向最后⼀个⼊栈的有效数据项 FA：满递增堆栈，堆栈向⾼地址⽣长，堆栈指针指向下⼀个要放⼊的空地址ED：空递减堆栈，堆栈向低地址⽣长EA：孔递增堆栈，堆栈向⾼地址⽣长Rn：基地址寄存器，存储初始地址！：可选后缀，有则最终地址将写回到Rn寄存器reglist：存储数据的寄存器列表，多个连续寄存器可⽤“-”链接，不连续⽤“，”分隔 STM：寄存器列表数据→内存 STM{addr_mode}{cond} Rn{!} reglistPUSH：将寄存器推⼊满递减堆栈PUSH{cond} reglistPOP：从满递减堆栈弹出寄存器信息POP{cond} reglistSWP：寄存器←→内存SWP{B}{cond} Rd,Rm,[Rn]B：可选字节，有B则交换字节否则交换32位的字cond：执⾏条件Rd：从内存中加载数据的寄存器Rm：写⼊数据的到内存的寄存器Rn：需要交换数据的存储器地址。
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标题：Thumb指令集与ARM指令集的区别
2010-06-21 21:43:58
Thumb指令集
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【1】的问题而提出的，它具有16为的代码密度。
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。
【1】.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：
Ø 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。
Ø 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。
（除MOV和ADD指令访问寄存器R8—R15外，其他数据处理指令总是更新CPSR中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
Ø 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
Ø 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。