岛屿尽

dyingjin

ARM知识点

发表于 更新于 分类于

条件码

enter description here
enter description here

多少位

ARM是32bit处理器，所以它的
字是32bit的。0x0000 0000
半字自然就是16bit；0x0000
字节不论在哪个CPU上都是8bit。0x00

NZCV

N 1为负 0为正

本位设置成当前指令执行结果的第31位。当两个由补码
表示的有符号整数运算时，N=1 表示结果为负数；否则结果
为正数或零

Z 1为零 0为非零

Z=1 表示运算的结果为零，否则结果不为零

C 加进1 减借0

分 4 种情况：

  1. 在加法指令中（包括比较指令CMN），当结果产生了进位，则C=1，表示无符号数运算发生上溢出，其它 情况下C=0
  2. 在减法指令中（包括比较指令CMP），当运算中发生了借位，则C=0，其它情况下C=1
  3. 对于在操作数中包含移位操作的运算指令（非加/减指令），C被设置成被移位寄存器最后移出去的位
  4. 对于其它非加/减法运算指令，C的值通常不受影响

V 溢出1

分两种情况：

  1. 对于加/减运算指令，当操作数和运算结果都是以二进制的补码表示的带符号的数时，且运算结果超出了有符号运算的范围时溢出。V=1 表示符号位溢出
  2. 对于非加/减法指令，通常不改变标志位 V 的值

指令

enter description here

ARM 指令有几种寻址方式

ARM 指令有 8 种寻址方式。分别是：
立即数寻址、寄存器寻址、寄存器移位寻址、寄存器间接寻址、基址变址寻址、多寄存器寻址、堆栈寻址、相对寻址

LDM/STM

寻址方式 说明 pop =LDM push =STM
FA 递增满 LDMFA LDMDA STMFA STMIB
FD 递减满 LDMFD LDMIA STMFD STMDB
EA 递增空 LDMEA LDMDB STMEA STMIA
ED 递减空 LDMED LDMIB STMED STMDA

多寄存器

类型 每次基址寄存器操作 传送起始地址 Rn序号变化
IA 先传数据，后基址加4 (Rn) +
IB 先基址加4，后传数据 (Rn)+4 +
DA 先传数据，后基址减4 (Rn) -
DB 先基址减4，后传数据 (Rn)-4 -
无论如何高寄存器高地址

栈

类型 堆栈类型 pop push
FA 递增满 LDMFA STMFA
FD 递减满 LDMFD STMFD
EA 递增空 LDMEA STMEA
ED 递减空 LDMED STMED
常用现场保与恢复
  • STMFD SP!，{R0 - R7，LR}；现场保存，将R0～R7、LR入栈，SP值更新 。
  • LDMFD SP!，{R0 - R7，PC}^；恢复现场，包括CPSR，异常处理返回，SP值更新。

^

后缀“^”说明

  • 寄存器列表不包含PC：使用后缀“^”进行数据传送时，加载／存储的是用户模式的寄存器，而不是当前模式的寄存器。
  • 寄存器列表包含有PC：除了正常的多寄存器传送外，还要将SPSR拷贝到CPSR中。该用法可用于异常处理返回。
  • 禁用情况：后缀“^”不允许在用户模式或系统模式下使用。 因为它们没有SPSR

ARM是小端 高位高地址

ARM 体系结构支持 7 种运行模式

用户模式、系统模式、快速中断模式、一般中断模式、管理模式、终止模式、未定义模式

伪指令、宏指令

伪指令的作用

  1. 程序定位的作用；
  2. 为非指令代码进行定义；
  3. 为程序完整性做标注；
  4. 有条件的引导程序段。

声明全局变量伪指令

  • GBLA 定义一个 全局数字变量，其默认初值为 0 ；GBLA Test1
  • GBLL 定义一个 全局逻辑变量 ，其默认初值为 FALSE；GBLL Test2
  • GBLS 定义一个 全局字符串变量，其默认初值为空 ；GBLS Test3

声明局部变量伪指令

定义一个ARM程序中的局部变量，并将其初始化。与全局变量同理

  • LCLA
  • LCLL
  • LCLS

数据定义伪指令

  • SETA伪指令用于给一个数字变量赋值；
  • SETL伪指令用于给一个逻辑变量赋值；
  • SETS伪指令用于给一个字符串变量赋值；

其他伪指令

  • LTORG用于声明一个数据缓冲池（文字池）的开始。
  • MAP^ FIELD# SPACE% DCB= DCD&

32位到16位指令

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
		   CODE32 ；32 位编码 
INPro LDR R0， = SubPro +#1 
		    MOV LR , PC
		    BX R0 ；
		    SUB R1,R2,#2
			 …
		    CODE16 
SubPro ADD R1，R3,#1 
			 …
			BX LR

CPSR/SPSR

从高到低为FSXC
enter description here

1
2
3
MRS R0, CPSR
BIC R0, R0, #0x40
MSR CPSR_c, R0

异常与中断PC值

enter description here

汇编语言程序段的基本结构

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
			AREA Init, CODE, READONLY ；只读的代码段名叫Init
			ENTRY ；程序入口点
start  
			LDR R0,=0X3FF5000
			LDR R1,=0XFF ；或MOV R1，#0XFF
			STR R1,[R0]
			LDR R0,=0X3FF5008
			LDR R1,=0X01 ；或MOV R1，#0X01
			STR R1,[R0]
			…….
			END ；段结束

ARM与C混合编程

ATPCS

ATPCS规定，ARM的数据堆栈为FD型堆栈，即递减满堆栈。
还有对于参数个数不多于4的函数，编译器必须按参数在列表中的顺序，自左向右为它们分配寄存器R0~R3。
如果函数的参数多于4个，那么多余的参数则按自右向左的顺序压入数据堆栈，即参数入栈顺序与参数顺序相反。

C调用ARM

1
2
3
4
5
6
7
8
9
	AREA tt, CODE, READONLY
	EXPORT strcopy
strcopy
	LDRB R2,[R1],#1
	STRB R2,[R0],#1
	CMP R2,#0
	BNE strcopy
	MOV PC,LR
	END

LDR R1,[SP]
LDR R2,[SP,#4]
BX LR
extern void strcopy(char *d,const char * s);

1
2
3
4
5
6
7
8
9
extern void strcopy(char *d,const char * s);
int main(void)
{
	const char *src = “source”;
	char dest[10];
	…….
	strcopy(dest, src);
	……….
}

ARM调用C

1
2
3
4
int g(int a, int b, int c, int d, int e)
{
	return a+b+c+d+e;
}

STR LR, [SP,#-4]!
ADD SP, SP, #(4)
LDR PC, [SP],#4

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
	EXPORT f
	AREA tt, CODE, READONLY
	IMPORT g ；声名g为外部引用符号
	ENTRY
f 
	STR LR, [SP,#-4]!
	ADD R1, R0, R0
	ADD R2, R1, R0
	ADD R3, R1, R2
	STR R3, [SP, #-4]!
	ADD R3, R1, R1
	BL g
	ADD SP, SP, #4
	RSB R0, R0, #0
	LDR PC, [SP],#4
	END

混合编程

enter description here

内联汇编

它不支持 Thumb 指令；除了程序状态寄存器 CPSR 之外，不能直接访问其他任何物理寄存器等；
如果在内联汇编程序指令中出现了以某个寄存器名称命名的操作数，那么它被叫做虚拟寄存器，而不是实际的物理寄存器。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
void enable_IRQ(void)
{
	int tmp;
	_ _asm //声名内联汇编代码
	{
		MRS tmp, CPSR
		BIC tmp, tmp, #0x80
		MSR CPSR_c, tmp
	}
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
void Read_mode(void)
{
	int tmp, RR;
	RR = 0xFFFFFFE0;
	__asm //声名内联汇编代码
	{
		MRS tmp, CPSR
		BIC tmp, tmp, RR
		MSR CPSR_c, tmp
	}
}

嵌入式汇编

与内联汇编不同，嵌入式汇编具有真实汇编的所有特性，数据交换符合 ATPCS 标准，同时支持 ARM 和Thumb，所以它可以对目标处理器进行不受限制的低级访问。但是不能直接引用 C/C++ 的变量

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
_ _asm int add(int i, int j)
{
	ADD R0, R0, R1
	MOV PC, LR
}

void main()
{
	printf(“12345 + 67890 =%d\n”,add(12345,67890));
}

PWM

PWM 概念（脉宽调制）就是只对一方波序列信号的占空比按要求进行调制，而不是改变方波信号的其它参数，即不改变 幅度和周期，因此脉宽调制信号的产生和传输，都是数字式的。

DMA

---------------THEEND---------------