嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用 第3版 課件 第3、4章 ARM微處理器指令系統(tǒng)、微處理器ARM程序設(shè)計(jì)

1第3章ARM微處理器指令系統(tǒng)ARM指令系統(tǒng)有標(biāo)準(zhǔn)的32bitARM指令集和16bit的Thumb指令集，通常人們心中所想的也就是前者，這也是本節(jié)所介紹的主要內(nèi)容，以后簡稱ARM指令集。

不管是進(jìn)行裸機(jī)的ARM應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，還是在移植了操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)，ARM匯編程序都是不可逾越的鴻溝。因?yàn)锳RM微處理器要想正常工作，就必須配置好它的硬件環(huán)境，這也就相當(dāng)于PC機(jī)主板上的BIOS固化程序，在ARM中是系統(tǒng)啟動(dòng)引導(dǎo)程序Bootloader，這需要使用ARM匯編指令來編寫。

本章介紹ARM9微處理器的指令格式與特點(diǎn)、ARM9的尋址方式，分類講述ARM9指令的功能，并給出了一些應(yīng)用示例。23.1ARM9的指令格式ARM指令集中的指令均為單字指令，它為指令的流水線執(zhí)行創(chuàng)造了條件；大部分都以寄存器作為它的操作數(shù)，指令執(zhí)行速度快，尋址方式靈活多樣。但是對于32位的ARM處理器來講，指令中的立即數(shù)卻有特殊的限制，必須滿足一定的條件。當(dāng)要向某一寄存器送入任意32位的立即數(shù)數(shù)時(shí)，必須使用ARM中定義的“假偽指令”LDR來實(shí)現(xiàn)。之所以稱為“假偽指令”就是因?yàn)樗c其他的偽指令不同，編譯器可以通過文字池將它等效為ARM指令，因此它有機(jī)器碼。31.ARM指令的特點(diǎn)

ARM指令都是單字指令，占32bit?；局噶钪挥?6條。

指令可以有條件的執(zhí)行，也可以無條件執(zhí)行。當(dāng)指令帶有條件碼并且條件滿足時(shí)執(zhí)行該指令，條件不滿足時(shí)該指令被當(dāng)作一條空操作NOP指令。

靈活的尋址方式。計(jì)算機(jī)的尋址方式是計(jì)算機(jī)的主要性能特征之一，ARM指令有7種基本尋址方式，5種復(fù)合尋址方式。3.1.1ARM9處理器的指令格式與特點(diǎn)1.ARM指令的特點(diǎn)（續(xù)）

對協(xié)處理器的支持。在很多以ARM為核的微處理器中，都集成了增強(qiáng)浮點(diǎn)運(yùn)算功能的協(xié)處理器。ARM內(nèi)核提供了協(xié)處理器接口，通過擴(kuò)展協(xié)處理器可以增加許多新的功能。因此，ARM指令中還包含許多條協(xié)處理器指令。

Thumb指令集。ARM中有2種工作狀態(tài)決定著它有2種指令集：32bit的ARM指令集和16bit的Thumb指令集。Thumb指令集是重新編碼的ARM指令集的子集，通常運(yùn)行于16位或低于16位的內(nèi)存數(shù)據(jù)總線上。使用16位的存儲器可以降低成本，同時(shí)Thumb指令集的執(zhí)行速度比ARM32bit指令集要快，而且提高了代碼密度。452.ARM指令的一般編碼格式與語法格式1）ARM指令使用固定的32bit字長，典型的ARM指令編碼格式如下圖。2）ARM指令的語法格式如下：{label}<opcode>{<cond>}{S}<Rd>,<Rn>{,<operand2>}{；comment}

其中：{}中的內(nèi)容為可選項(xiàng)，<>中的內(nèi)容為必選項(xiàng)。6以下是一小段匯編程序。LDRR0,[R1];以R1的內(nèi)容為內(nèi)存地址，讀出該單元的數(shù)據(jù)送R0，無條件執(zhí)行BEQSUBPROG;B是跳轉(zhuǎn)指令，當(dāng)條件EQ滿足時(shí)，程序跳轉(zhuǎn)到SUBPROG。

ADDSR1,R1,#10;ADD加法指令，實(shí)現(xiàn)R1+10→R1，帶有S，影響條件標(biāo)志位。SUBNESR1,R1,#0xC;SUB減法指令，當(dāng)NE條件滿足時(shí)執(zhí)行該指令，并影響標(biāo)志位。3）應(yīng)用舉例對第2操作數(shù)使用的一些說明：它共占12bit，可以用來存儲立即數(shù)，具體的形式見下⑴；還可以進(jìn)行寄存器移位的偏移量操作，這時(shí)移位的寄存器Rm編碼占4bit，移位類型操作碼占3bit，移位常數(shù)占5bit。在ARM指令中為了提高代碼的執(zhí)行效率，可以靈活地使用第2操作數(shù)，上面的后2條指令就使用了第2操作數(shù)，它們是以立即數(shù)的形式出現(xiàn)的。第2操作數(shù)也可以實(shí)現(xiàn)復(fù)合尋址方式。以下較為詳細(xì)地介紹它的操作數(shù)形式。7⑴立即數(shù)形式用#immed_8r表示，即數(shù)據(jù)前使用符號“#”。immed_8r對應(yīng)一個(gè)8位位圖的常數(shù)，即一個(gè)8bit的二進(jìn)制常數(shù)向右循環(huán)移動(dòng)偶數(shù)位得到的結(jié)果。具體的移位由4bit二進(jìn)制數(shù)乘以2確定，取值范圍是（0～24－1）×2=0～30。由前圖3-1典型的ARM編碼格式可以看出，第2操作立即數(shù)共占用12bit（b11～b0），這里的8bit指的是b7～b0，4bit指的是b11～b8。8注意：在寫匯編程序時(shí)，只要指令中的立即數(shù)通過上述運(yùn)算可以獲得就是正確的，程序員不需要考慮立即數(shù)在指令代碼中的具體存儲，由ARM匯編編譯器確定。還有一點(diǎn)也要特別留心，就是最后形成的是一個(gè)32bit的數(shù)據(jù)常量。例如：合法的常數(shù)有：0x2FC、0xFF000000、0xF0000001、0x00～0xFF。非法的常數(shù)有：0x1FE、511、0xFFFF、0x10100和xF000010。常數(shù)表達(dá)式應(yīng)用舉例如下：MOVR0,#20;立即數(shù)20→R0ANDR1,R2,#0xAF;R2邏輯“與”立即數(shù)0xAF→R1LDRR0,[R1],#4;讀以R1內(nèi)容為地址的存儲單元數(shù)據(jù)→R0，之后R1←R1+4910⑵Rm寄存器形式在這種方式下，第2操作數(shù)就是Rm寄存器的內(nèi)容，具體應(yīng)用實(shí)例如下：SUBR1,R1,R2;R1←R1－R2MOVPC,R1;PC←R1,程序跳轉(zhuǎn)到指定地址去執(zhí)行LDRR0,[R1],－R2;讀以R1內(nèi)容為地址的存儲單元數(shù)據(jù)→R0，之后R1←R1－R211⑶Rm寄存器移位形式Rm寄存器移位形式需要算術(shù)移位或邏輯移位的操作符與常數(shù)結(jié)合完成，操作完成后，Rm中的內(nèi)容不變。移位的方法如下：ASR#n;算術(shù)右移（ArithmeticShiftRight）n位，移位過程中保持符號位不變，即如果源操作數(shù)為正數(shù)，則字的高端空出的位補(bǔ)0，否則補(bǔ)1。要求1≤n≤31。LSL#n;邏輯左移（LogicalShiftLeft）n位，寄存器中字的低端空出的位補(bǔ)0。要求1≤n≤31。LSR#n;邏輯右移（LogicalShiftRight）n位，寄存器中字的高端空出的位補(bǔ)0。要求1≤n≤31ROR#n;循環(huán)右移（RotateRight）n位，由字的低端移出的位填入字的高端空出的位。要求1≤n≤31。RRX#n;帶擴(kuò)展的循環(huán)右移（RotateRightextendedby1place）,操作數(shù)每右移一位，高端空出的位用進(jìn)位位C標(biāo)志值填充。注意：當(dāng)n不在規(guī)定的取值范圍時(shí)，它們運(yùn)算的結(jié)果為0。寄存器移位形式應(yīng)用舉例：ADDR1,R1,R1,LSL#3;R1←R1左移3位（即×8）+R1SUBR0,R0,R1,LSL#2;R0←R0－R1左移2位（即×4）

3.1.2指令執(zhí)行的條件碼

大多數(shù)ARM指令都是有條件執(zhí)行的，也就是說根據(jù)當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器CPSR中的條件標(biāo)志位來決定是否執(zhí)行該指令。另外還必須在指令格式中包含條件助記符。從指令的編碼格式中可以得知，條件碼cond占32bit指令的最高4bit，也就是說它可以組合成16種條件碼。每種條件碼的含義和助記符如表3-1所示。1213操作碼[31:28]條件碼助記符CPSR中的標(biāo)志含義0000EQZ＝1相等0001NEZ＝0不相等0010CS/HSC=1無符號數(shù)大于或等于0011CC/LOC=0無符號數(shù)小于0100MIN=1負(fù)數(shù)0101PLN=0正數(shù)或零0110VSV=1溢出0111VCV=0沒有溢出1000HIC=1，Z=0無符號數(shù)大于1001LSC=0，Z=1無符號數(shù)小于或等于1010GEN=V帶符號數(shù)大于或等于1011LTN！=V帶符號數(shù)小于1100GTZ=0，N=V帶符號數(shù)大于1101LEZ=1，N！=V帶符號數(shù)小于或等于1110AL無條件執(zhí)行任何版本1111AL無條件執(zhí)行任何（v5以上版本）表3-1ARM指令的條件碼含義和助記符表143.2ARM9處理器指令的尋址方式與應(yīng)用示例尋址方式是計(jì)算機(jī)的主要性能特征表現(xiàn)之一。所謂尋址方式就是微處理器在指令碼中尋找操作數(shù)地址的方式。標(biāo)準(zhǔn)的ARM都是32bit的指令，它們可以有3個(gè)操作數(shù)，其中第1個(gè)操作數(shù)一般為基本操作數(shù)尋址方式，第2、第3個(gè)操作數(shù)可采用復(fù)合尋址方式。以下介紹ARM微處理器的9種尋址方式。153.2.1立即數(shù)尋址方式立即數(shù)尋址即操作數(shù)就在指令的代碼中。立即數(shù)要以“＃”為前綴，表示16進(jìn)制數(shù)值時(shí)以“0x”表示。應(yīng)用示例：ADDR0,R0,#1；R0←R0+1，不影響標(biāo)志位MOVR0,#0xff00；R0←0xff00，不影響標(biāo)志位注意：指令中的立即數(shù)是用12bit表示的。前已介紹它是由一個(gè)8bit的常數(shù)（圖中的immed_8）乘以一個(gè)4bit二進(jìn)制數(shù)(圖中的rotate_imm)的2倍后獲得的。即8bit常數(shù)×（0～15）×2。并不是所有的32bit都可以作為合法的立即數(shù)。具體描述如3-2圖所示。書寫立即數(shù)時(shí)，必須以“#”開頭。對于不同進(jìn)制的立即數(shù)有不同的書寫方式。

對于十六進(jìn)制數(shù)，“#”后加“0x”或“&”，如#0xaf或&af。

對于二進(jìn)制數(shù)，“#”后加“0b”或“%”，如#0b10101011或#%10101011。

對于十進(jìn)制數(shù)，“#”后加“0d”或省略，如#0d123或547。16

3.2.2寄存器尋址方式寄存器尋址的操作數(shù)就是寄存器的內(nèi)容。指令中的地址碼字段給出的是寄存器編號，寄存器的內(nèi)容就是操作數(shù)，指令執(zhí)行時(shí)直接取出寄存器值操作。應(yīng)用示例：MOVR1,R2

;R1←R2

SUBR0,R1,R2;R0←R1-R2173.2.3寄存器偏移尋址方式寄存器偏移尋址是ARM指令集特有的尋址方式。以下用其中的一條指令進(jìn)行說明。MOVRd,Rn,Rm,{<shift>}

其中：Rm被稱為第2操作數(shù)寄存器。<shift>被用來指定移位類型和移位位數(shù)，有2種形式：一是5bit二進(jìn)制構(gòu)成的立即數(shù)，其值范圍在0～31之間；二是使用寄存器的內(nèi)容，其值的范圍也在0～31之間。應(yīng)用舉例：MOVR0,R2,LSL#3；R2的值左移3位，結(jié)果放入R0，即R0←R2*8ANDSR1,R1,R2,LSLR3；R2左移R3位，然后和R1相與操作，結(jié)果放入R1。18

1.第2操作數(shù)的移位方式第2操作數(shù)的移位方式共有6種：邏輯左移LSL、邏輯右移LSR、算術(shù)左移ASL、算術(shù)右移ASR、循環(huán)右移ROR、帶擴(kuò)展的循環(huán)右移。它們的操作示意圖如下：

邏輯左移LSL：向左移位時(shí)低端空出位補(bǔ)0，在不溢出情況下等價(jià)于乘2。如圖3-3所示。

邏輯右移LSR：向右移位時(shí)高端空出的位補(bǔ)0，等價(jià)于整除2，舍去余數(shù)。如圖3-4所示。應(yīng)用舉例：SUBR3,R2,R1,LSL#3;R3←R2－（R1邏輯左移3位）SUBR3,R2,R1,LSRR0;R3←R2－（R1邏輯右移R0位）移位運(yùn)算示意圖1920

1.第2操作數(shù)的移位方式（續(xù)）算術(shù)左移ASL：向左移位時(shí)低端空出的位補(bǔ)0，最高負(fù)號位保持不變。如圖3-5所示。算術(shù)右移ASR：向右移位時(shí)若為正數(shù)，最高位為0，此時(shí)移出高端空出位補(bǔ)0；若為負(fù)數(shù)，最高位為1，此時(shí)移出高端空出位補(bǔ)1；算術(shù)右移ASR等價(jià)于整除2，舍去余數(shù)。如圖3-6所示。應(yīng)用舉例：ADDR3,R2,R1,ASL#2;R3←R2+（R1算術(shù)左移2位）SUBR3,R2,R1,ASRR0;R3←R2－（R1算術(shù)右移R0位）循環(huán)右移ROR：由字的b0輸出，進(jìn)入字的b32，依次進(jìn)行。如圖3-7所示。帶擴(kuò)展的循環(huán)右移：就是帶進(jìn)位循環(huán)右移操作一位，高端空出位使用進(jìn)位位C填充。如圖3-8所示。應(yīng)用示例：SUBR3,R2,R1,ROR#2;R3←R2－（R1循環(huán)右移2位）SUBR3,R2,R1,RRX#0x04

;R3←R2－（R1帶進(jìn)位循環(huán)右移4位）212.第2操作數(shù)的移位位數(shù)移位位數(shù)可以用立即數(shù)表示或由寄存器方式給出，其值的范圍在0～31之間。上述的許多應(yīng)用舉例使用的是立即數(shù)或由寄存器給出，但是一定要注意，給定的數(shù)值必須在指定的范圍之內(nèi)。223.2.4寄存器間接尋址方式寄存器間接尋址就是將寄存器的內(nèi)容作為操作數(shù)的地址。指令中的地址碼給出的是一個(gè)通用寄存器編號，所需要的操作數(shù)保存在寄存器指定地址的存儲單元中，即寄存器為操作數(shù)的地址指針，操作數(shù)存放在存儲器中。應(yīng)用示例：LDRR0,[R1]；R0←[R1]，此處的方括號是寄存器間接尋址的意思STRR0,[R1]；[R1]←R0，將R0的內(nèi)容送入R1的內(nèi)容作為地址的單元中。233.2.5基址+變址尋址方式基址+變址尋址方式（[Rn，偏移量]）{!}也叫變址尋址方式，它是將基址寄存器Rn的內(nèi)容與指令中給出的地址偏移量相加，形成操作數(shù)的有效地址。若使用后綴“！”，則有效地址最后寫回Rn中，也叫自動(dòng)修改指針，且Rn不允許使用R15。變址尋址方式用于訪問基址附近的存儲單元，常用于查表，數(shù)組操作，功能部件寄存器訪問等。變址尋址方式分為3種，即前變址模式、自動(dòng)變址模式、后變址模式；偏移量有立即數(shù)偏移量、寄存器偏移量、寄存器移位偏移量3種形式。ARM指令中使用的是它們的組合體，這樣前變址尋址模式[Rn，偏移量]就包括以下幾種形式。自動(dòng)變址模式不再單獨(dú)介紹，同其它2種模式一并介紹。以下通過應(yīng)用示例進(jìn)行介紹。241.立即數(shù)偏移量應(yīng)用示例LDRR2,[R3,#4];R2←[R3+4]，R3的內(nèi)容不變LDRR2,[R3,#4]!

;R2←[R3+4]，R3←R3+42.寄存器偏移量應(yīng)用示例

STRR1,[R0,R2]；[R0+R2]←R1。R0作為基址，內(nèi)容不變

如果在這對雙括號后加上“!”，則完成后R0←R0+R2。253.寄存器移位偏移量應(yīng)用示例LDRR0,[R1,R2,LSL#3];R0←[(R1)+(R2)*8]

該條指令的功能是將基址寄存器R1的內(nèi)容加上R2的內(nèi)容乘8作為有效地址存儲單元的內(nèi)容傳送到R0寄存器中，R1的內(nèi)容保持不變。方括號后若有“!”，則R1地址指針自動(dòng)修改。注意：對于后變址偏移尋址模式（[Rn]，偏移量）Rn的值用作傳送數(shù)據(jù)的存儲器地址。在操作完數(shù)據(jù)后，Rn+偏移量送到Rn，即修改了Rn中的地址指針。同樣，后變址模式也有立即數(shù)尋址方式、寄存器尋址方式和寄存器移位尋址方式3種情況。注意：后變址模式不需要加“！”就可修改地址指針。以下列舉幾個(gè)應(yīng)用示例：LDRR0,[R1],#4;R0←[R1]；R1←R1+4STRR0,[R3],－R8;[R3]←R0；R3←R3－R8263.2.6多寄存器尋址方式多寄存器尋址是ARM微處理器獨(dú)有的尋址方式。多寄存器尋址方式就是一條指令可以完成多個(gè)寄存器值的傳送，這種尋址方式用一條指令最多可以完成16個(gè)寄存器值的傳送。應(yīng)用示例：LDMIAR0,{R1,R2,R3,R5}

；R1←[R0]；R2←[R0+4]；R3←[R0+8]；R5←[R0+12]若要隨時(shí)改變R0的內(nèi)容，則執(zhí)行的指令是：LDMIAR0!,{R1,R2,R3,R5}，這條指令的執(zhí)行，R1、R2、R3、R5的內(nèi)容同前，但最后R0的內(nèi)容等于R0+12。注意：花括號中是16個(gè)寄存器R0～R15的子集，寄存器的編號從小到大排列，使用逗號“，”隔開，編號連續(xù)時(shí)可以使用“－”連接，例如：LDMIAR1!,{R2－R9,R12}STMIAR0!,{R3－R8,R10}273.2.6多寄存器尋址方式（續(xù)）還要注意：指令中的后綴IA（IncrementAfter）為操作模式，意思是傳送數(shù)據(jù)之后，再增加地址指針，即傳送完成后地址加4。另外還有后綴：IB（IncrementBefore）：指傳送前地址先加4。DA（DecrementAfter）：指傳送后地址減4。DB（DecrementBefore）：指傳送前地址先減4。283.2.7堆棧尋址方式

堆棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，堆棧是按特定順序進(jìn)行存取的存儲區(qū)，操作順序分為“后進(jìn)先出”和“先進(jìn)后出”，堆棧尋址是隱含的，它使用一個(gè)專門的寄存器（堆棧指針寄存器R13）指向一塊存儲區(qū)域（堆棧），指針?biāo)赶虻拇鎯卧褪嵌褩５臈ｍ敗?91.存儲器堆棧的相關(guān)概念遞增堆棧：堆棧區(qū)由低地址向高地址方向生長，稱為遞增堆棧（AscendingStack）。遞減堆棧：堆棧區(qū)由高地址向低地址方向生長，稱為遞減堆棧（DescendingStack）。滿堆棧：堆棧指針指向最后壓入堆棧的有效數(shù)據(jù)項(xiàng)，稱為滿堆棧（FullStack）。對于滿堆棧的操作，在進(jìn)行壓棧時(shí)要先修改堆棧指針，再壓入數(shù)據(jù)；在彈棧時(shí)要先彈出數(shù)據(jù)，再修改指針。否則，就會發(fā)生錯(cuò)誤?？斩褩＃憾褩Ｖ羔樦赶蛳乱粋€(gè)要放入的空位置，稱為空堆棧（EmptyStack）。對于空堆棧的操作，在進(jìn)行壓棧時(shí)要先壓入數(shù)據(jù)，再修改堆棧指針；在彈棧時(shí)要先修改指針，再彈出數(shù)據(jù)。否則，就會發(fā)生錯(cuò)誤。

30滿遞增堆棧FA（Full&Ascendingstack）：堆棧指針指向最后壓入的數(shù)據(jù)，且由低地址向高地址生成。如指令LDMFA，STMFA等。滿遞減堆棧FD（Full&Descendingstack）：堆棧指針指向最后壓入的數(shù)據(jù)，且棧區(qū)由高地址向低地址生成。如指令LDMFD，STMFD等?？者f增堆棧EA（Empty&Ascendingstack）：堆棧指針指向下一個(gè)將要放入數(shù)據(jù)的空位置，且棧區(qū)由低地址向高地址生成。如指令LDMEA，STMEA等?？者f減堆棧ED（Empty&Descendingstack）：堆棧指針指向下一個(gè)將要放入數(shù)據(jù)的空位置，且棧區(qū)由高地址向低地址生成。如指令LDMED，STMED等。

2.堆棧的四種工作方式313.使用堆棧時(shí)注意事項(xiàng)上述每種堆棧工作方式的壓棧指令和彈棧指令要成對使用，千萬不能錯(cuò)配；壓棧和彈棧的多寄存器列表必須一一對應(yīng)，而且排列次序也是由寄存器下標(biāo)小的到大的。需要說明的是，按照堆棧操作的原則正確的方法是“先進(jìn)后出，后進(jìn)先出”，那么彈棧的寄存器列表順序應(yīng)該從大到小，實(shí)際書寫編輯時(shí)仍然是從小到大的順序，程序員不必?fù)?dān)心，指令在操作時(shí)會自動(dòng)的按照對堆棧區(qū)的操作原則進(jìn)行。應(yīng)用舉例：STMFDSP!，{R4-R7，RL}

;將R4～R7、鏈接寄存器RL內(nèi)容壓棧（內(nèi)存），屬于滿棧遞減LDMFDSP!，{R4-R7，PC}

;從棧區(qū)彈棧內(nèi)容送R4～R7、程序計(jì)數(shù)器PC，屬于滿棧遞減323.2.8塊復(fù)制尋址方式塊復(fù)制尋址方式就是把一塊從存儲器的某一位置開始的數(shù)據(jù)復(fù)制到多個(gè)寄存器中，或者把多個(gè)寄存器的內(nèi)容復(fù)制到存儲器的某一塊中。它是多地址多寄存器尋址方式的一種應(yīng)用，實(shí)際上要完成的是從存儲器的某一塊開始的數(shù)據(jù)復(fù)制到存儲器的另外一塊中去，這里中間的過渡緩沖區(qū)就是這多個(gè)寄存器列表。它與堆棧的操作基本相同，也有4組配對的操作模式指令：LDMIA/STMIA：在傳送數(shù)據(jù)之后增加地址指針，塊中的首地址值最小

LDMIB/STMIB：在傳送數(shù)據(jù)之前增加地址指針，塊中的首地址值最小

LDMDA/STMDA：在傳送數(shù)據(jù)之后減小地址指針，塊中的首地址值最大

LDMDB/STMDB：在傳送數(shù)據(jù)之前減小地址指針，塊中的首地址值最大33應(yīng)用示例：

LDMIAR0!,{R2-R12}

STMIAR1!,{R2-R12}這2條指令結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)的功能就是將以R0為首地址的字單元存儲器內(nèi)容拷貝到以R1為首地址的字存儲單元塊中，共11×4=44字節(jié)數(shù)據(jù)。塊復(fù)制尋址方式與堆棧尋址方式基本相同，差異就在將指令格式中的SP!修改為Rn!，n=1，2，….11，12。注意：如果基址寄存器使用的那個(gè)寄存器，該寄存器就不要出現(xiàn)在指令的花括號{}中了。34相對尋址是變址尋址的一種變通，由程序計(jì)數(shù)器PC提供基準(zhǔn)地址，指令中的地址碼字段作為偏移量，兩者相加后得到的地址即為操作數(shù)的有效地址。應(yīng)用示例：BLROUTINE1；調(diào)用子程序ROUTINE1BEQLOOP；條件跳轉(zhuǎn)到LOOP標(biāo)號處執(zhí)行，不返回…LOOPMOVR2,#2…ROUTINE1…;語句BLROUTINE1，是調(diào)用ROUTINE1子程序，ROUTINE1實(shí)際上是子程序標(biāo)號，是一個(gè)相對于PC指針的值。執(zhí)行完子程序后返回。3.2.9相對尋址方式35ARM指令集可以分為：ARM數(shù)據(jù)處理指令；

寄存器裝載及存儲指令；ARM跳轉(zhuǎn)指令；ARM雜項(xiàng)指令；ARM協(xié)處理器指令和ARM偽指令。

3.3ARM9指令系統(tǒng)363.3.1ARM數(shù)據(jù)處理指令數(shù)據(jù)處理指令大致可分為3類。所有ARM數(shù)據(jù)處理指令均可選擇使用S后綴，以影響狀態(tài)標(biāo)志。數(shù)據(jù)傳送指令：只用于在寄存器與寄存器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向傳輸。比較指令和測試指令：不需要后綴S，它們會直接影響CPSR的條件標(biāo)志位，并且比較指令不保存運(yùn)算結(jié)果，只起到更新CPSR中相應(yīng)條件標(biāo)志位的作用。算術(shù)邏輯運(yùn)算指令：完成常用的算術(shù)與邏輯的運(yùn)算，該類指令不但將運(yùn)算結(jié)果保存在目的寄存器中，同時(shí)也可更新CPSR中的相應(yīng)條件標(biāo)志位。乘法指令：其操作數(shù)全部是寄存器。凡是具有第2操作數(shù)operand2的指令（乘法指令除外），切記有3種使用形式：立即數(shù)形式、寄存器形式和寄存器移位形式。37操作碼[24:21]助記符功

能完成的操作0000AND邏輯位“與”Rd←RnANDOp20001EOR邏輯位“異或”Rd←RnEOROp20010SUB算術(shù)減法Rd←Rn－Op20011RSB算術(shù)反向減法Rd←Op2－Rn0100ADD算術(shù)加法Rd←Rn+Op20101ADC帶進(jìn)位算術(shù)加法Rd←Rn+Op2+C0110SBC帶進(jìn)位算術(shù)減法Rd←Rn－Op2－（not）C0111RSC帶進(jìn)位反向算術(shù)減法Rd←Op2－Rn－（not）C1000TST按位測試根據(jù)RnANDOp2設(shè)置條件標(biāo)志位1001TEQ按位相等測試根據(jù)RnEOROp2設(shè)置條件標(biāo)志位1010CMP比較根據(jù)Rn－Op2設(shè)置條件標(biāo)志位1011CMN負(fù)數(shù)比較根據(jù)Rn+Op2設(shè)置條件標(biāo)志位1100ORR邏輯位“或”Rd←RnOROp21101MOV傳送Rd←Op21110BIC按位清0Rd←RnAND（not）Op21111MVN按位求反Rd←（not）Op2表3-2ARM微處理器的主要數(shù)據(jù)處理指令38⑴ADD加法運(yùn)算指令

加法運(yùn)算指令A(yù)DD。將Rn的數(shù)值與operand2的數(shù)值相加，結(jié)果保存到Rd寄存器中。指令格式如下：ADD{cond}{S}<Rd>，<Rn>，<operand2>應(yīng)用示例：

ADDSR1，R1，#0x03；R1←R1+0x03，影響條件標(biāo)志位ADDR0，R2，R4；R0←R2+R4，不影響條件標(biāo)志位ADDSR1，R2，R3,LSL#3；R1←R2+R3×8，影響條件標(biāo)志位1.算術(shù)運(yùn)算指令⑵ADC帶進(jìn)位加法運(yùn)算指令A(yù)DC指令是將Rn的數(shù)值與operand2的數(shù)值相加，再加上CPSR中的進(jìn)位標(biāo)志C，結(jié)果保存到Rd寄存器中。指令格式如下：ADC{cond}{S}<Rd>，<Rn>，<operand2>應(yīng)用示例：使用ADC實(shí)現(xiàn)64bit的2個(gè)二進(jìn)制數(shù)相加，即(R1,R0)=(R5,R4)+(R3,R2)。ADDSR0，R2，R4；R0←R2+R4，低32位相加，影響條件標(biāo)志位ADCR1，R3，R5；R1←R3+R5，高32位數(shù)相加，不需影響條件標(biāo)志位39⑶SUB減法指令減法運(yùn)算指令SUB，是用Rn的數(shù)值減去operand2的數(shù)值，結(jié)果保存到Rd寄存器中。指令格式如下：SUB{cond}{S}<Rd>，<Rn>，<operand2>應(yīng)用示例：SUBSR10，R10，#2;R10←R10－2，影響條件標(biāo)志位SUBSR0，R2，R0;R0←R2－R0，影響條件標(biāo)志位SUBR1，R2，R3,LSL#0x04

;R1←R2－R3×16，不影響條件標(biāo)志位40⑷帶借位減法運(yùn)算SBC指令

SBC指令是用Rn的數(shù)值減去operand2的數(shù)值，再減去CPSR中的進(jìn)位標(biāo)志C，結(jié)果保存到Rd寄存器中。注意：雖然在ARM中有借位時(shí)C=0，無借位時(shí)C=1。但是使用該條指令時(shí)，程序員不必考慮這些，由ARM系統(tǒng)自動(dòng)完成。指令格式如下：

SBC{cond}{S}<Rd>，<Rn>，<operand2>應(yīng)用示例：使用SBC實(shí)現(xiàn)64bit的2個(gè)二進(jìn)制數(shù)相減，即(R7,R6)=(R5,R4)－(R3,R2)。SUBSR6，R4，R2;R6←R4－R2，低32bit相減，影響條件標(biāo)志位SBCR7，R5，R3;R7←R5－R3，高32bit數(shù)相減，不影響條件標(biāo)志位41⑸RSB反向減法運(yùn)算指令

反向減法運(yùn)算指令RSB，是用operand2的數(shù)值減去Rn的數(shù)值，結(jié)果保存到Rd寄存器中。指令格式如下：RSB{cond}{S}<Rd>，<Rn>，<operand2>應(yīng)用示例：RSBR3，R1，#0xFF00;R3←0xFF00－R1，不影響條件標(biāo)志位RSBSR3，R2，R1;R3←R1－R2，影響條件標(biāo)志位RSBSR1，R2，R3,LSL#0x02;R1←R3×4－R2，影響條件標(biāo)志位42⑹RSC反向帶進(jìn)位減法運(yùn)算指令

RSC指令是用operand2的數(shù)值減去Rn的數(shù)值，再減去CPSR中的進(jìn)位標(biāo)志C，結(jié)果保存到Rd寄存器中。指令格式如下：

RSC{cond}{S}<Rd>，<Rn>，<operand2>應(yīng)用示例：使用RSC實(shí)現(xiàn)64bit的2個(gè)二進(jìn)制數(shù)的負(fù)數(shù)，源數(shù)(R5,R4)，結(jié)果存(R3,R2)。RSCSR2，R4，#0；R2←0－R4，低32bit相減，影響條件標(biāo)志位RSCR3，R5，#0；R3←0－R5，高32bit數(shù)相減，不需影響條件標(biāo)志位43⑺32位乘法指令MUL

32位乘法指令MUL指令是將Rm的值與Rs中的值相乘，結(jié)果的低32位保存在Rd中。指令的格式如下：

MUL{cond}{S}<Rd>，<Rm>，<Rs>應(yīng)用示例：

MULR1，R2，R3;R1←R2×R3MULSR1，R3，R5;R1←R3×R5，影響條件標(biāo)志位44⑻32位乘加指令MLA

32位乘加指令MLA指令是將Rm的值與Rs中的值相乘，再加上Rn的值，結(jié)果的低32位保存在Rd中。指令的格式如下：

MLA{cond}{S}<Rd>，<Rm>，<Rs>，<Rn>應(yīng)用示例：MLAR1，R2，R3，R4;R1←R2×R3+R4MLASR1，R3，R5，R7

;R1←R3×R5+R7，影響條件標(biāo)志位45⑼64位有符號乘法指令SMULL

64位有符號乘法指令SMULL，是將Rm的值與Rs中的值相乘，結(jié)果的低32位保存在RdLo寄存器中，高32位保存在RdHi寄存器中。指令的格式如下：

SMULL{cond}{S}<RdLo>，<RdHi>，<Rm>，<Rs>應(yīng)用示例：

SMULLR1，R2，R3，R4;R1←（R3×R4）低32位；R2←（R3×R4）高32位46⑽64位有符號數(shù)乘加指令SMLAL

SMLAL指令是將Rm的值與Rs的值相乘，其乘積低32位與寄存器RdLo的值相加同時(shí)影響進(jìn)位標(biāo)志，再回送給寄存器RdLo；而高32位與寄存器RdHi的值相加，并加上低32位的進(jìn)位C，再回送給寄存器RdHi中。指令的格式如下：

SMLAL{cond}{S}<RdLo>，<RdHi>，<Rm>，<Rs>

應(yīng)用示例：SMLALR2，R3，R7，R6

;R2←(R7×R6)低32位+R2；R3←(R7×R6)高32位+R347482.邏輯運(yùn)算指令

⑴AND指令A(yù)ND邏輯“位與”操作指令，將Rn的值與operand2的值按位進(jìn)行邏輯“與”操作，并將結(jié)果保存到Rd中。指令的格式如下：AND{cond}{S}<Rd>，<Rn>，<operand2>應(yīng)用示例：ANDR0，R0，0x01

;R0←R0&0x01?！?”是C語言中的“位與”操作符ANDSR0，R1，R2

;R0←R1&R2，影響條件標(biāo)志位。如果邏輯運(yùn)算的結(jié)果為0，則Z=149⑵ORR指令ORR邏輯“位或”操作指令，將Rn的值與operand2的值按位進(jìn)行邏輯“或”操作，并將結(jié)果保存到Rd中。指令的格式如下：ORR{cond}{S}<Rd>，<Rn>，<operand2>應(yīng)用示例：ORRR0，R0，0x0F

;R0←R0|0x0F，將R0的低4位置“1”O(jiān)RRR0，R1，R2

;R0←R1|R2，“|”是C語言中的“位或”操作符50⑶EOR指令

EOR邏輯“位異或”操作指令，將Rn的值與operand2的值按位進(jìn)行邏輯“異或”操作，并將結(jié)果保存到Rd中。指令的格式如下：

EOR{cond}{S}<Rd>，<Rn>，<operand2>應(yīng)用示例：EORR0，R0，0xF0;將R0的b7～b4位取反EORSR0，R1，R2;R0←R1

R2，影響條件標(biāo)志位。如果R1=R2，則Z=151⑷BIC指令位清除指令BIC，是將Rn的值與operand2的值按位取反后，進(jìn)行“與”操作，將結(jié)果保存到Rd中。指令的格式如下：BIC{cond}{S}<Rd>，<Rn>，<operand2>應(yīng)用示例：BICR0，R0，0x0F

;R0←R0AND(~0x0F)，將R0的低4位清“1”BICSR2，R5，0xFFFF

;R0←R5AND(~(0xFFFF))，最后R2的結(jié)果是低16比特均為0523.數(shù)據(jù)傳送指令

⑴MOV指令數(shù)據(jù)傳送指令MOV，是將operand2操作數(shù)傳送到目的寄存器Rd中。operand2操作數(shù)可以是立即數(shù)、寄存器、寄存器移位。MOV{cond}{S}<Rd>，<operand2>應(yīng)用示例：MOVR1，#0x100;R1←0x100，完成立即數(shù)送R1MOVSR2，R1;R2←R1，完成寄存器之間傳送。影響條件標(biāo)志，R1=0x0時(shí)，Z=1MOVR3，R4,LSR#0x2;R3←R4÷4，完成寄存器移位傳送MOVPC，LR;PC←RL實(shí)現(xiàn)子程序返回注意：在ARM中沒有設(shè)計(jì)專門的子程序返回指令和異常（特別是IRQ和FIQ中斷服務(wù)程序）的返回指令，而是使用MOV指令或其他方式完成從子程序返回和中斷服務(wù)程序返回的。只要向程序計(jì)數(shù)器PC賦值后，就會跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的地址處執(zhí)行程序53⑵MVN指令

數(shù)據(jù)取反傳送指令MVN，是將operand2操作數(shù)按位取反后，傳送到目的寄存器Rd中。指令格式如下：MVN{cond}{S}<Rd>，<operand2>應(yīng)用示例：MVNR1，#0xFF;R1=0xFFFFFF00MVNR2，R3

;R3按位取反送R24.比較指令

⑴CMP指令比較指令CMP，是用Rn的值減去operand2操作數(shù)的值，根據(jù)操作的結(jié)果影響CPSR中的相應(yīng)條件標(biāo)志位，以便其后的指令根據(jù)其條件判斷是否執(zhí)行。這里要說明的是，該指令并不改變其兩個(gè)操作數(shù)的內(nèi)容。

CMP{cond}<Rn>，<operand2>

;注意這里沒有{S}選項(xiàng)，但是也影響條件標(biāo)志位應(yīng)用示例：CMPR0，#20;R0－20，對條件標(biāo)志位進(jìn)行影響ADDEQR3，R2，R1;如果R0=20，則Z=1，EQ為真，執(zhí)行該指令，R3←R2+R154⑵CMN指令負(fù)數(shù)比較指令CMN，是將Rn的值加上operand2操作數(shù)的值，根據(jù)操作的結(jié)果影響CPSR中的相應(yīng)條件標(biāo)志位，以便其后的指令根據(jù)其條件判斷是否執(zhí)行。該指令并不改變其兩個(gè)操作數(shù)的內(nèi)容。

CMN{cond}<Rn>，<operand2>;注意這里沒有{S}選項(xiàng)，但是也影響條件標(biāo)志位使用方法：Rn中存放的是欲比較的負(fù)數(shù)，并且以補(bǔ)碼的形式表示，operand2是另一個(gè)要比較的數(shù)應(yīng)用示例：CMNR0，#1;對條件標(biāo)志位進(jìn)行影響MOVEQR3，R2

;如果R0是－1的補(bǔ)碼，則Z=1，EQ為真，執(zhí)行該指令，R3←R2注意：－1的補(bǔ)碼就是0xFFFFFFFF，與1相加自然就等于0，所以Z=1，滿足MOV指令的執(zhí)行條件。推論：假如立即數(shù)1的位置用正數(shù)N替換，那么，如果R0是－N的補(bǔ)碼，則標(biāo)志位Z=1。555.測試指令

⑴TST指令TST是位測試指令，是將Rn的值與operand2操作數(shù)的值按位做邏輯“與”操作，根據(jù)操作的結(jié)果影響CPSR中的相應(yīng)條件標(biāo)志位，以便其后的指令根據(jù)其條件判斷是否執(zhí)行。TST{cond}<Rn>，<operand2>使用方法：該指令主要用于判斷Rn中的某一比特位或多個(gè)比特位的位值是否為0，只要將操作數(shù)operand2的值對應(yīng)的位取“1”，然后組成一個(gè)32bit立即數(shù)。如果指令作用的結(jié)果使得條件標(biāo)志位Z=1，說明對應(yīng)取值為“1”的比特位全為“0”，達(dá)到了檢測的目的。應(yīng)用示例：TSTR0，#0x01

;對條件標(biāo)志位進(jìn)行影響。如果R0[0]=0，則結(jié)果標(biāo)志位Z=1SUBEQR3，R2，R1

;Z=1，說明EQ為真，執(zhí)行該指令，R3←R2－R156⑵TEQ指令TEQ是測試相等指令，是將Rn的值與operand2操作數(shù)的值按位進(jìn)行邏輯“異或”操作，根據(jù)操作的結(jié)果影響CPSR中的相應(yīng)條件標(biāo)志位，以便其后的指令根據(jù)其條件判斷是否執(zhí)行。

TEQ{cond}<Rn>，<operand2>使用方法：該指令主要用于測試Rn中的值是否與operand2操作數(shù)的值相等，通過按位進(jìn)行邏輯“異或”運(yùn)算，如果兩者的所有對應(yīng)比特位都相同，“異或”結(jié)果為全“0”，則條件標(biāo)志位Z=1，說明兩者相等；否則，說明兩者則不相等。應(yīng)用示例：TEQR0，R1;對條件標(biāo)志位進(jìn)行影響。測試R0是否等于R1。如果相等，則結(jié)果標(biāo)志位Z=1573.3.2寄存器裝載及存儲指令A(yù)RM微處理器系統(tǒng)對于存儲器的操作只能使用寄存器裝載和存儲指令。基本的裝載/存儲指令僅有5條，其它的指令都是由它們派生出來的。將其分為3種：

LDR和STR指令，稱為單寄存器裝載/存儲指令；LDM和STM指令，稱為批量裝載/存儲指令；SWP指令，稱為寄存器與寄存器數(shù)據(jù)交換指令。583.3.2寄存器裝載及存儲指令（續(xù)）LDR和STR指令，派生的指令最多，可以進(jìn)行字節(jié)操作、半字操作和字操作。LDR指令的功能是將存儲器中的內(nèi)容裝載到單個(gè)寄存器中去；STR指令的功能是從單個(gè)寄存器向內(nèi)存寫數(shù)據(jù)。LDM和STM指令只能進(jìn)行字的操作，它派生了一是對存儲器塊的操作，二是對堆棧區(qū)數(shù)據(jù)塊的操作。LDM指令的功能是將存儲器或堆棧區(qū)中的塊數(shù)據(jù)裝載到N個(gè)寄存器中；STM的作用是將N個(gè)寄存器的內(nèi)容寫入到塊存儲器或塊堆棧區(qū)中。SWP指令有2種形式：SWP和SWPB。5960指令助記符功

能完成的操作條件碼位置LDRRd，<addr>裝載字?jǐn)?shù)據(jù)Rd←[addr]LDR{cond}LDRBRd，<addr>裝載字節(jié)數(shù)據(jù)Rd←[addr]LDR{cond}BLDRTRd，<addr>以用戶模式裝載字?jǐn)?shù)據(jù)Rd←[addr]LDR{cond}TLDRBTRd，<addr>以用戶模式裝載字節(jié)數(shù)據(jù)Rd←[addr]LDR{cond}BTLDRHRd，<addr>裝載半字?jǐn)?shù)據(jù)Rd←[addr]LDR{cond}HLDRSBRd，<addr>裝載有符號字節(jié)數(shù)據(jù)Rd←[addr]LDR{cond}SBLDRSHRd，<addr>裝載有符號半字?jǐn)?shù)據(jù)Rd←[addr]LDR{cond}SHSTRRd，<addr>存儲字?jǐn)?shù)據(jù)[addr]←RdSTR{cond}STRBRd，<addr>存儲字節(jié)數(shù)據(jù)[addr]←RdSTR{cond}BSTRTRd，<addr>以用戶模式存儲字?jǐn)?shù)據(jù)[addr]←RdSTR{cond}TSTRBTRd，<addr>以用戶模式存儲字節(jié)數(shù)據(jù)[addr]←RdSTR{cond}BTSTRHRd，<addr>存儲半字?jǐn)?shù)據(jù)[addr]←RdSTR{cond}HLDM{mode}Rn{!}，reglist塊數(shù)據(jù)裝載到列表寄存器中reglistreglist←[Rn…]LDM{cond}{mode}STM{mode}Rn{!}，reglist存儲列表數(shù)據(jù)到存儲器塊[Rn…]←reglistSTM{cond}{mode}SWPRd，Rm，[Rn]寄存器與存儲器字交換Rd←[Rn],[Rn]←RmSWP{cond}SWPBRd，Rm，[Rn]寄存器與存儲器字節(jié)交換Rd←[Rn],[Rn]←RmSWP{cond}B表3-3寄存器裝載和存儲指令表表格中的部分內(nèi)容說明：

<addr>：代表的是存儲器中的地址單元，它可以由寄存器、或寄存器+偏移量、或寄存器+寄存器移位偏移量組成，這在3.2節(jié)ARM尋址方式中已經(jīng)介紹。{mode}：如果對存儲器進(jìn)行塊操作，則模式mode應(yīng)是IA、IB、DA、DB其中之一；如果對堆棧區(qū)進(jìn)行塊操作，則模式mode應(yīng)是FA、FD、EA、ED其中之一。“以用戶模式”：是指在特權(quán)模式下可以以用戶的身份操作用戶寄存器組中的寄存器。在用戶模式下，后綴帶T的指令無效。611.LDR和STR指令寄存器裝載和存儲指令LDR/STR可分為按字操作指令、按半字操作指令、按字節(jié)操作指令，以下進(jìn)行簡要介紹它們的格式與功能、以及尋址方式等。⑴LDR/STR的指令格式與功能※以字方式操作的指令格式與功能如下：LDR{cond}{T}Rd，<addr>;將存儲器地址為addr的內(nèi)容裝載到寄存器Rd中STR{cond}{T}Rd，<addr>;將寄存器Rd的內(nèi)容寫入到存儲器地址addr單元中

※

以半字方式操作的指令格式與功能如下：LDR{cond}HRd，<addr>;將存儲器地址addr的無符號數(shù)半字裝載到Rd中，高16位補(bǔ)0。LDR{cond}SHRd，<addr>;將存儲器地址addr的有符號數(shù)半字裝載到Rd中，高16位用其符號位填充。STR{cond}HRd，<addr>;將寄存器Rd的半字?jǐn)?shù)據(jù)寫入到存儲器地址addr半字單元中。注意：半字操作時(shí)，地址值必須為偶數(shù)，即按半字對齊。非半字對齊的操作地址不可靠?！宰止?jié)操作的指令格式與功能LDR{cond}B{T}Rd，<addr>;將存儲器地址addr中的無符號字節(jié)數(shù)據(jù)裝載到Rd中，高24位用0補(bǔ)充。LDR{cond}SBRd，<addr>;將存儲器地址addr中的有符號字節(jié)數(shù)據(jù)裝載到Rd中，高24位用其符號位填充。STR{cond}B{T}Rd，<addr>;將寄存器Rd內(nèi)容低8位字節(jié)數(shù)據(jù)寫入到存儲器地址addr的字節(jié)單元中。62⑵LDR/STR的指令尋址LDR/STR的指令尋址方式非常靈活，由2部分組成，一是基址寄存器，可以使用任意一個(gè)通用寄存器；另一部分是基址偏移量。它有3種形式，以下進(jìn)行簡要介紹?！⒓磾?shù)形式。立即數(shù)用一個(gè)無符號數(shù)表示，它既可以與基址寄存器Rn相加，也可以與基址寄存器相減，從而形成一個(gè)有效的地址存儲器操作地址。例如：LDRRd，[Rn，#0x08];將Rn+0x08地址單元中的內(nèi)容裝載到Rd寄存器，Rn內(nèi)容不變LDRRd，[Rn，#－0x08];將Rn－0x08地址單元中的內(nèi)容裝載到Rd寄存器，Rn內(nèi)容不變LDRRd，[Rn];將Rn地址單元中的內(nèi)容裝載到Rd寄存器，0偏移?！拇嫫餍问?。就是用寄存器的內(nèi)容作為偏移量，與基址寄存器Rn內(nèi)容相加或相。例如：LDRRd，[Rn，Rm];將Rn+Rm地址單元中的內(nèi)容裝載到Rd寄存器，Rn的內(nèi)容不變LDRRd，[Rn，－Rm];將Rn－Rm地址單元中的內(nèi)容裝載到Rd寄存器，Rn的內(nèi)容不變※寄存器移位偏移量形式。就是將寄存器Rm的內(nèi)容經(jīng)過移位操作后，與Rn的內(nèi)容相加，從而形成一個(gè)有效地址作為存儲器操作地址。移位的方法在3.1.1節(jié)已將介紹，主要有邏輯左移LSL、邏輯右移LSR、算術(shù)右移ASR、循環(huán)右位ROR和帶擴(kuò)展的循環(huán)右移RRX。例如：LDRRd，[Rn，Rm，LSL#3];將Rn+Rm*8的內(nèi)容作為存儲器地址，取其內(nèi)容裝載到Rd。632.LDM和STM批量寄存器裝載指令LDM，它完成的操作是將存儲器塊中的n個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)裝載到n個(gè)寄存器中。批量數(shù)據(jù)存儲指令STM，就是將n個(gè)寄存器中的值寫入到地址連續(xù)的存儲器塊中。LDM和STM相配合主要完成2項(xiàng)工作：一是可以完成將存儲器中某一個(gè)首地址連續(xù)的數(shù)據(jù)塊傳送到存儲器中的另一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的復(fù)制。二是用于堆棧區(qū)數(shù)據(jù)的壓棧與彈棧。指令的格式如下：LDM{cond}<mode>Rn{!}，reglist{^}STM{cond}<mode>Rn{!}，reglist{^}

其中：<mode>：根據(jù)完成的工作，可分為2個(gè)類型?！愋?是在進(jìn)行存儲器塊的復(fù)制工作時(shí)，使用以下4種模式之一。IA：先傳送數(shù)據(jù)后修改地址指針+4；IB：先修改地址指針+4后傳送數(shù)據(jù)DA：先傳送數(shù)據(jù)后修改地址指針－4；DB：先修改地址指針－4后傳送數(shù)據(jù)?！愋?是當(dāng)進(jìn)行堆棧操作時(shí)，使用以下4種模式之一。FA：滿棧增堆棧；FD：滿棧減堆棧；

EA：空棧增堆棧；ED：空棧減堆棧。它們代表的物理操作前已講述。注意：壓棧與彈棧指令選取的mode必須相同。64注意：LDM和STM指令操作時(shí)，要求字對齊，否則會出現(xiàn)意想不到的問題；使用這兩條指令時(shí)，使用的指令應(yīng)該配對，即選取的mode相同堆棧操作時(shí)有4對指令：LDMFA/STMFA、LDMFD/STMFD、LDMEA/STMEA、LDMED/STMED，它們必須配對使用。存儲器操作時(shí)也有4對指令：LDMIA/STMIA、LDMIB/STMIB、LDMDA/STMDA、LDMDB/STMDB，它們最好配對使用。應(yīng)用示例：

LDMIAR0!，{R2-R9};將以R0為首地址的8個(gè)字單元內(nèi)容裝載到R2～R9中，R0內(nèi)容更新

STMIAR1!，{R2-R9};將R2～R9中的內(nèi)容存到以R1為首地址的連續(xù)8個(gè)字單元中，R1內(nèi)容更新

STMFASP!，{R0-R9，LR};保護(hù)現(xiàn)場。壓棧時(shí)SP先修改地址（+4）后壓棧數(shù)據(jù)

LDMFASP!，{R0-R9，PC};恢復(fù)現(xiàn)場，異常處理返回。彈棧時(shí)SP先彈出數(shù)據(jù)，再修改指針65以下再列舉一例，功能是將以R0為首地址的256字節(jié)數(shù)據(jù)，復(fù)制到以R1為首地址的存儲器單元中。…MOVR10，#256；計(jì)數(shù)器賦初值LDRR0，=ScrData

;LDR是ARM偽指令，將32bit的源數(shù)據(jù)地址值送R0LDRR1，=DstData

;LDR是ARM偽指令，將32bit的目的數(shù)據(jù)地址值送R1LOOP

LDMIAR0！，{R2-R9};裝載內(nèi)容送R2-R9。自動(dòng)修改R0

STMIAR1！，{R2-R9};存儲R2-R9數(shù)據(jù)到以R1為首地址的單元中。自動(dòng)修改R1

SUBSR10，R10，#32；每次傳送32字節(jié)數(shù)據(jù)。修改計(jì)數(shù)器值，影響標(biāo)志Z

BNELOOP；如果R10≠0，Z=0，條件碼NE為真，返回到LOOP繼續(xù)拷貝。…663.3.3ARM跳轉(zhuǎn)指令在ARM指令中要實(shí)現(xiàn)匯編程序的跳轉(zhuǎn)有兩種方法：其一是直接向PC寄存器賦值，可實(shí)現(xiàn)程序在4G范圍內(nèi)的任意跳轉(zhuǎn)，前面已見到許多示例；其二是使用跳轉(zhuǎn)指令，可實(shí)現(xiàn)相對于當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器PC指針的跳轉(zhuǎn)，這是本節(jié)介紹的主要內(nèi)容。ARM的跳轉(zhuǎn)指令主要有以下4條：

B：跳轉(zhuǎn)分支指令。

BL：帶鏈接的跳轉(zhuǎn)分支指令。

BX：帶狀態(tài)切換的跳轉(zhuǎn)分支指令。

BLX：帶鏈接和狀態(tài)切換的跳轉(zhuǎn)分支指令。在通常狀態(tài)下，處理器都是按順序執(zhí)行指令，當(dāng)它執(zhí)行到跳轉(zhuǎn)分支指令時(shí)，將直接跳轉(zhuǎn)到分支程序開始的地方去執(zhí)行，程序也不會回到原來跳出的程序處繼續(xù)執(zhí)行。當(dāng)指令執(zhí)行到帶鏈接的跳轉(zhuǎn)分支指令時(shí)，程序?qū)⑻椒种С绦蜷_始的地方去執(zhí)行，在這種情況下該分支程序是一個(gè)子程序，執(zhí)行完后將返回到原來跳出的程序處繼續(xù)執(zhí)行。671.B指令和BL指令B指令是一條最為簡單的指令。指令在執(zhí)行過程中一旦遇到B指令，ARM處理器將立即跳轉(zhuǎn)到指令給定的目標(biāo)地址，從那里開始執(zhí)行指令。該指令也可以選擇根據(jù)其附帶的條件碼來執(zhí)行，為程序的分支執(zhí)行控制提供可能。BL指令是一條帶有鏈接的跳轉(zhuǎn)分支指令，它除具有B指令的分支跳轉(zhuǎn)功能外，還具有異常返回或返回主程序的功能。在執(zhí)行跳轉(zhuǎn)（即執(zhí)行子程序）前，處理器自動(dòng)地將當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器PC（R15）的值存儲在鏈接寄存器RL（R14）中，作為將來子程序返回的指針。當(dāng)子程序執(zhí)行完畢后，將RL的內(nèi)容復(fù)制到PC中，就可以實(shí)現(xiàn)子程序的返回。其指令格式如下：B{L}{cond}<Lable>其中<Lable>為程序跳轉(zhuǎn)的相對于當(dāng)前PC值的偏移量，兩者結(jié)合構(gòu)成一個(gè)相對轉(zhuǎn)移地址，而不是絕對地址。它是將一個(gè)24bit有符號數(shù)，左移2位形成一個(gè)26bit有符號的地址值，這樣它的偏移量就是±32MB，也就是說前偏移32MB、后偏移32MB范圍內(nèi)的程序轉(zhuǎn)移。由于PC寄存器是32bit，所以對于它的最高6bit使用符號位進(jìn)行填充，其數(shù)值的大小維持不變，使其構(gòu)成一個(gè)32bit的有效地址值。正數(shù)時(shí)填充值為全“0”，負(fù)數(shù)時(shí)為全“1”。它的值是由匯編器計(jì)算出來的，程序員只需要寫上標(biāo)號地址就可，但是它的取值范圍程序員必須心中有數(shù)。68B指令應(yīng)用示例：CMPR0，#5BEQBranch1；如果R0=5，則轉(zhuǎn)移到分支Branch1處BNEBranch2；如果R0≠5，則轉(zhuǎn)移到分支Branch2處BL指令應(yīng)用示例：BLSub_Route1…Sub_Route1

MOVR1，R2…MOVPC，RL注意：當(dāng)在Sub_Route1子程序中有調(diào)用了Sub_Route2，此時(shí)的RL又被調(diào)用Sub_Route2時(shí)的程序PC值所代替，使得子程序Sub_Route1的最后一條指令MOVPC，RL執(zhí)行有誤。BLSub_Route1

…Sub_Route1STMFASP!，{R1-R12，RL};將Sub_Route1壓棧保存，還有R1～R12MOVR1，R2

…BLSub_Route2…;調(diào)用Sub_Route2子程序

…

;Sub_Route2的返回處LDMFASP!，{R1-R12，PC};Sub_Route1子程序返回Sub_Route2

…MOVPC，RL;Sub_Route2子程序返回

如果在Sub_Route2子程序中還要調(diào)用子程序，處理方法雷同。692.BX和BLX指令仿照上面的指令B和BL，一個(gè)是實(shí)現(xiàn)程序的跳轉(zhuǎn)不返回主程序指令，一個(gè)是實(shí)現(xiàn)子程序調(diào)用而返回主程序指令，這里的X表示在跳轉(zhuǎn)或子程序調(diào)用時(shí)ARM微處理器的工作狀態(tài)也會發(fā)生變化，即由ARM指令工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到Thumb指令工作狀態(tài)。這2條指令在使用的過程中有2種形式：

形式1：B{L}X{cond}<Lable>

形式2：B{L}X{cond}<Rm>它們使用時(shí)的具體格式有BXLable指令、BLXLable指令、BXRm指令、BLXRm指令。BXLable指令是由ARM指令程序跳轉(zhuǎn)到Thumb指令程序的Lable標(biāo)號處執(zhí)行，且不能返回到跳轉(zhuǎn)時(shí)的ARM程序指令處，跳轉(zhuǎn)的范圍是±32MB；BLXLable指令是由ARM指令程序跳轉(zhuǎn)到Thumb指令程序處執(zhí)行，在跳轉(zhuǎn)時(shí)將當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器PC的值已經(jīng)存入RL，當(dāng)執(zhí)行完Thumb子程序后，恢復(fù)PC的原值將會返回到跳轉(zhuǎn)時(shí)的ARM程序指令處繼續(xù)執(zhí)行。跳轉(zhuǎn)的范圍是±32MB；70BXRm指令它既可以跳轉(zhuǎn)到ARM指令程序處執(zhí)行，也可以跳轉(zhuǎn)到Thumb指令處執(zhí)行，跳轉(zhuǎn)后不會返回到主程序。當(dāng)寄存器Rm的b0=1時(shí)，指令自動(dòng)將CPSR的T位置“1”，程序轉(zhuǎn)到Thumb指令處執(zhí)行；當(dāng)Rm的b0=0時(shí)，程序轉(zhuǎn)到ARM指令處執(zhí)行。注意跳轉(zhuǎn)的地址由Rm確定。BLXRm指令它既可以跳轉(zhuǎn)到ARM指令程序處執(zhí)行，也可以跳轉(zhuǎn)到Thumb指令處執(zhí)行，在跳轉(zhuǎn)時(shí)將當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器PC的值已經(jīng)存入RL，執(zhí)行完子程序后將鏈接寄存器RL的值拷貝給PC，將返回到主程序。當(dāng)寄存器Rm的b0=1時(shí)，指令自動(dòng)將CPSR的T位置“1”，程序轉(zhuǎn)到Thumb指令子程序入口處執(zhí)行；當(dāng)Rm的b0=0時(shí)，程序轉(zhuǎn)到ARM指令子程序入口處執(zhí)行。注意跳轉(zhuǎn)的地址由Rm確定。應(yīng)用示例：CODE32;ARM代碼程序

……BLXThumb_Sub1;調(diào)用Thumb子程序

……CODE16;Thumb代碼程序Thumb_Sub1;Thumb子程序入口

……BXR14;返回ARM代碼程序……713.3.4ARM雜項(xiàng)指令A(yù)RM雜項(xiàng)指令主要包括程序狀態(tài)寄存器操作和異常中斷操作2種類型的指令，它有4條指令。程序狀態(tài)寄存器操作指令有2條，分別是：

●程序狀態(tài)寄存器傳送到通用寄存器指令MRS；

●通用寄存器或立即數(shù)傳送到程序狀態(tài)寄存器指令MSR。異常中斷指令有：

●軟件中斷指令SWI；

●斷點(diǎn)中斷指令BKPT。721.程序狀態(tài)寄存器操作指令

在ARM指令系統(tǒng)中，程序狀態(tài)寄存器操作指令主要用于程序狀態(tài)寄存器與通用寄存器間的數(shù)據(jù)傳送，它們之間相互配合，通過MRS讀程序狀態(tài)寄存器→通用寄存器→修改→通過MSR再寫回到程序狀態(tài)寄存器，完成對程序狀態(tài)寄存器的內(nèi)容