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系统学习ARM之二 --ARM指令集

一、简介

定义:
    ARM 指令集:ARM处理器能够运行的命令的集合。
特点:
  1. 所有ARM指令均为32-bits长
  2. 大部分为单周期指令       1T
  3. 所有指令都可以条件执行
  4. 采用 Load/Store 架构  --- load/store指令
          mov r1,100   @ r1 =*(100)  把内存地址为100的单元格里的内容赋值给r1,ARM指令 不支持
          mov r1,#100  @ r1=100

二、数据处理指令

1. 指令:

  •     算术指令: ADD ADC SUB SBC RSB RSC
  •     逻辑指令: AND ORR EOR BIC
  •     比较指令: CMP CMN TST TEQ
  •     数据搬移: MOV MVN
        第二期 讲义(下)中的26页

2. 条件码:判断指令是否执行的依据

  •       EQ   相等
  •       NE   不相等
  •       GE   大于等于
  •       LE   小于等于
  •       GT   大于
  •       LT   小于

3. 指令如何执行 :

  1. 指令后面没有条件码: 执行
  2. 指令后面有条件码  :
  首先判断条件码是否成立,cpsR条件位和条件码标志
                成立    -- 指令执行
                不成立 --- 指令不执行
       
         cmp   r1,#3   @ r1- 3 ,结果影响了cpsR的条件位  结果为0,Z=1  结果不为0,Z=0
       addeq  r2 ,r1,r1       z=1,eq条件码成立; z=0,eq条件码不成立

4. 条件位的影响:

     1-- 认所有的指令,不会影响cpsR寄存器的条件位nzcv
         除了比较指令: 比较指令:CMP CMN TST TEQ

     1-- 通过指令后面加S,指令的执行就肯定会影响nzcv位
例子:
    if (a==4 || a==10) --> cmp r4,#4
                   x=0;              cmpne r4,#10
                                        moveq r5,#0

四、跳转指令

        Branch : B{<cond>} label
        Branch with Link : BL{<cond>} subroutine_label
相对跳转
        pc'= pc +偏移量
跳转范围:
        ± 32 Mbyte

五、交换指令 

(1)指令功能:在寄存器和存储器之间,由一次存储器读和一次存储器写组成的 原子操作
            (原子操作表示,在操作的时候不能被别的程序打断)
        一条指令完成了内存单元和寄存器的数据交换
        swp(字交换):相当于
             temp   = *(Rn)
             *(Rn)= Rm
            Rd     = temp
                是 32位的操作
        swpb(字节交换):也同上边,只是操作的是 8位的数据
            将内存中的一个字节单元和一个指定寄存器的 低8位相交换。
(2)信号量操作
(3)注意:
         不能通过写c语言程序实现该指令
         只能通过手写汇编

六、软中断指令 

(1)指令功能:引起异常,系统调用
(2)指令格式:
 SWI{<cond>} <SWI number>

七、PSR 传送指令 

(1)指令功能cpsR寄存器不允许数据处理指令直接操作,只能由PSR寄存器操作
(2)指令格式:
        MRS{<cond>} Rd,cpsr                      @ Rd   = cpsr
        MSR{<cond>} <psr[_fields]>,Rm    @ cpsr = Rm

八、协处理器指令 

协处理器寄存器传送指令
   MRC:从协处理器寄存器移到ARM 寄存器
   MCR:从 ARM 寄存器移到协处理器寄存器

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