指令格式與條件碼

3嵌入式ARM指令系統(tǒng)第章本章目標了解ARM指令系統(tǒng)的特點掌握ARM指令的尋址方式及指令了解Thumb指令系統(tǒng)3.1ARM指令集概述

ARM指令的基本格式如下：3.1.1指令格式ARM指令集——指令格式<opcode>{<cond>}{S}<Rd>,<Rn>,{<operand2>}

其中<>號內的項是必須的，{}號內的項是可選的。各項的說明如下：opcode：指令助記符；Rd：目標寄存器（操作數據的最終結果存放的寄存器）； cond：執(zhí)行條件；Rn：第1個操作數的寄存器；S：它是標記，是否影響/修改CPSR寄存器對應位的值；operand2：第2個操作數；ARM指令格式舉例:ARM指令:用黑色表示；條件碼：用藍色表示；標記：用紅色表示；LDR R0,[R1];讀取R1地址上的存儲單元內容,執(zhí)行條件AL；BEQ DATAEVEN;條件執(zhí)行分支指令,執(zhí)行條件EQ,即相等則跳轉到DATAEVEN；ADDS R2,R1,#1;加法指令,R2R1+1,影響/修改CPSR寄存器對應C位的值；SUBNESR2,R1,#0x20;條件執(zhí)行的減法運算,執(zhí)行條件NE,R1-0x20-->R2,影響CPSR寄存器；

ARM指令的基本格式如下：ARM指令集——第2個操作數，使用的非常靈活<opcode>{<cond>}{S}<Rd>,<Rn>{,<operand2>}

靈活的使用第2個操作數“operand2”能夠提高代碼效率。它有如下的形式：#immed_8r——常數表達式，立即數（挺難理解）；Rm——寄存器方式（操作數即為寄存器中的數值）；Rm,shift——寄存器移位方式；ARM指令集——第2個操作數#immed_8r——常數表達式一個立即數必須用一個字節(jié)（8bit）可以描述完成該常數必須對應8位位圖(pattern)，即一個8位的常數通過循環(huán)右移偶數位得到,為合法常量。循環(huán)右移10位0x00000000000x00000000000x00000000000x00000000000x00000000000x80100000000x04000001008位常數0x1200010010ARM指令集——第2個操作數例如：MOV R0,#1;R0=1AND R1,R2,#0x0F;R2與0x0F,結果保存在R1中LDRR0,[R1],#-4;讀取R1地址上的存儲器單元內容,

;且R1=R1-4如何判斷合法常量與非法常量？一個常數中的兩個“1”在8個比特中實現(xiàn)，并且后面跟偶數個零（二進制）合法常量0xFF、0x104、0xFF0、0xFF000、0xFF000000、0xF000000F非法常量:0x101、0x102、0xFF1、0xFF04,0xFF003、0xFFFFFFFFARM指令集——第2個操作數Rm——寄存器方式(可以實現(xiàn)復雜的立即數（非法）)

在寄存器方式下，操作數即為寄存器中內容的數值。例如：SUB R1,R1,R2;R1--R2R1MOV PC,R0;PC=R0,程序跳轉到指定地址LDRR0，[R1]，-R2;讀取R1地址上的存儲器單元內容

;并存入R0，且R1=R1-R2ARM指令集——第2個操作數Rm,shift——寄存器移位方式將寄存器的移位結果作為操作數，但Rm值保持不變，移位方法如下：操作碼說明操作碼說明LSL#n邏輯左移n位(1≤n≤31)ASR#n算術右移n位(1≤n≤32)LSR#n邏輯右移n位(1≤n≤32)ROR#n循環(huán)右移n位(1≤n≤31)ASL#n算術左移n位(與LSL同義)RRX

帶擴展的循環(huán)右移1位ARM指令集——第2個操作數0LSR移位操作：0ASR移位操作：ROR移位操作：RRX移位操作：每次只能移動一位，把CPSR寄存器中的C/進位位補充到最左邊CASL移位操作：空出的最低有效位用0填充空出的最高有效位用0填充算術移位的對象是有符號數，移位過程中必須保持操作數的符號不變。即源操作數是正數，則空出的最高有效位用0填充，如果是負數，則用1填充。將寄存器的內容循環(huán)右移1位，空位用原來的C標志位填充。0ARM指令集——第2個操作數Rm,shift——寄存器移位方式例如：ADD R1,R1,R1,LSL#3 ;R1=R1+R1*8=9R1，即R1乘以9SUB R1,R1,R2,LSRR3 ;R1=R1-(R2/2R3)注意：ARM指令只會改變目標寄存器中的內容，而操作數寄存器中的內容不會改變；錯例:ADDR3,R7,#1023(十進制);1023(0x3FF)不是一個循環(huán)移位的8位位圖SUBR11,R12,R3,LSL#32

;#32超出了LSL范圍MOVSR4,R4,RRX#3;RRX不需指定移位量,RRX總是移1位

ARM指令的基本格式如下：3.1.3條件碼ARM指令集——條件碼條件碼是在ARM指令執(zhí)行之前，進行判斷的，只要符合條件，ARM指令才執(zhí)行<opcode>{<cond>}{S}<Rd>,<Rn>{,<operand2>}

使用條件碼“cond”可以實現(xiàn)高效的邏輯操作，提高代碼效率。所有的ARM指令都可以條件執(zhí)行，而Thumb指令只有B（跳轉）指令具有條件執(zhí)行功能。如果指令不標明條件代碼，將默認為無條件（AL）執(zhí)行。操作碼條件助記符判斷的標志含義0000EQZ=1相等0001NEZ=0不相等0010CS/HSC=1無符號數大于或等于0011CC/LOC=0無符號數小于0100MIN=1負數0101PLN=0正數或零0110VSV=1溢出0111VCV=0沒有溢出1000HIC=1,Z=0無符號數大于1001LSC=0,Z=1無符號數小于或等于1010GEN=V有符號數大于或等于

1011LTN!=V有符號數小于

1100GTZ=0,N=V有符號數大于

1101LEZ=1,N!=V有符號數小于或等于

1110AL任何無條件執(zhí)行

(指令默認條件)1111NV任何從不執(zhí)行(不要使用)指令條件碼表ARM指令集——條件碼理解條件碼的含義，HI/LS都是條件碼C代碼：If(a>b) a++;Else b++;對應的匯編代碼如下.其R0為a,R1為bCMP R0,R1 ;R0與R1比較ADDHI R0,R0,#1;若R0>R1，則R0=R0+1ADDLS R1,R1,#1;若R0≤R1，則R1=R1+1示例1：ARM指令集——條件碼C代碼：If(a!=10)&&(b!=20)a=a+b對應的匯編代碼如下.其R0為a,R1為bCMP R0,#10;比較R0是否為10CMPNER1,#20;若R0不為10,則比較

;R1是否為20ADDNER0,R0,R1;若R0不為10且R1;不為20