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ARM指令集中的立即数寻址范围

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简介：
本文探讨了在ARM架构中立即数寻址的概念及其适用范围，帮助读者理解ARM汇编语言中数据处理指令如何使用立即数。 上学期学习了一段时间的ARM汇编指令后，在立即数寻址这一节遇到了一些疑惑。书上的一个例子是：MOV R3, #0x3A；这条指令的作用是将十六进制数值0x3A放入寄存器R3中。在这条指令里，第二个源操作数是一个立即数，并且这个值的范围是从0到0xFF之间的任意数值。然而，在实际应用中经常会看到第二操作数大于0xFF的情况，例如MOV R3, #0x400等等。

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  • ARM指令集中的立即数寻址范围
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    本文探讨了在ARM架构中立即数寻址的概念及其适用范围，帮助读者理解ARM汇编语言中数据处理指令如何使用立即数。 上学期学习了一段时间的ARM汇编指令后，在立即数寻址这一节遇到了一些疑惑。书上的一个例子是：MOV R3, #0x3A；这条指令的作用是将十六进制数值0x3A放入寄存器R3中。在这条指令里，第二个源操作数是一个立即数，并且这个值的范围是从0到0xFF之间的任意数值。然而，在实际应用中经常会看到第二操作数大于0xFF的情况，例如MOV R3, #0x400等等。
     
  • 8086寻址方法与指令集
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    《8086寻址方法与指令集》是一本深入探讨Intel 8086微处理器寻址技术及其丰富指令系统的专业书籍。书中详细解析了各种寻址方式及常用指令，旨在帮助读者全面掌握8086架构的编程技巧和底层原理。 8086/8088微处理器的寻址方式和指令系统是理解其工作原理的关键。这些练习题涵盖了多种寻址方式和指令的应用，包括直接寻址、间接寻址、寄存印相对寻址、基地址变址寻址以及段内与段间跳转等。 例如： 1. 源操作有效地址的计算：如`MOV AX, [BX+SI+8]`中，其有效地址是基于寄存器 BX 和 SI 的偏移量加上 8。 2. 物理地址的计算：如 `ADD AL, [BX]` 中，物理地址由 DS 段寄存器和 BX 组合而成。 3. 寄存器间接寻址的应用：例如指令 `MOV ES:[SI], AL` 使用了 ES:SI 作为地址，AL 则是数据源。 4. 寻址方式的识别：如 `MOV MEM[BX], AX` 中，MEM 表示内存访问。 此外还考察了一些涉及标志位的操作： - 指令 `MOV AX, BX` 不会改变任何状态标志。 - 使用指令 `SHL AL, 1` 可以影响到 CF（进位）和 OF（溢出）标志。 - 执行如 `ADD [BX], AL` 这样的指令会影响多个状态标志，包括 CF、OF、SF（符号）、ZF（零值）及 PF（奇偶性） - 指令 `SUB AX, BX` 则会改变所有相关的状态标志。 还有一些题目涉及数据处理： - 补码运算可能产生溢出或进位。 - 例如执行如 `SHR AX, CL` 这样的指令会影响AX的内容，其中CL提供了移位次数的值。 - 使用乘法指令 `IMUL` 可以处理符号扩展及溢出情况。 - 对于除法操作，使用指令 `DIV BX` 将结果分别存储在 AX 和 DX 中。 对于BCD码（二进制编码十进制），题目提到了压缩型和非压缩型的转换与处理方法。 转移指令部分则涉及了如 `JMP`、`JMP PTR` 用于段内跳转或段间跳转，还有不同范围内的短距离跳跃(`JMP SHORT`)以及远指针跳跃 (`JMP NEAR PTR`, `JMP FAR PTR`) 等的使用。 串操作指令例如 `SCASB` 配合重复前缀如 `REP`、`REPZ` 和 `REPNZ` 可以实现不同条件下的连续扫描或比较等任务。 此外，题目还涉及了堆栈操作，包括压入（PUSH）和弹出（POP），溢出标志OF的检查以及对SP寄存器的变化进行跟踪等功能的应用场景。 这些题目全面覆盖了8086/8088微处理器寻址方式、指令系统、状态标志管理及数据处理等核心计算与控制功能。通过解答这些问题，可以深入理解CPU的工作原理和操作机制。
     
  • ARM指令集（中文版）
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    《ARM指令集》是一本详细解析ARM架构处理器指令系统的专业书籍，适合嵌入式系统开发者及计算机爱好者深入学习。 ARM指令集是一种广泛应用于嵌入式系统、移动设备和个人电脑中的精简指令集架构（RISC）处理器技术。它由英国的Advanced RISC Machines公司开发并命名而来，目前Arm Holdings负责其发展与推广。 ARM指令集以其高效能和低功耗著称，在全球范围内被众多厂商采用以设计各种类型的微控制器、应用处理器以及图形处理单元等设备中。这些特性使得基于ARM架构的产品在便携式电子设备领域占据重要地位，并且随着物联网技术的发展，其应用场景也在不断扩大。 该指令集支持多种不同的CPU内核版本和变种，包括Cortex-A系列用于高性能系统级芯片(SoCs)、Cortex-R系列适合实时应用以及针对微控制器优化的Cortex-M系列。每一系列都提供了不同级别的性能与功耗平衡选项，以适应各种特定的应用需求。 此外, ARM指令集还具有高度可扩展性和灵活性的特点, 使其能够满足从低功率传感器节点到高性能服务器等各种场景下的计算要求。
     
  • DSP汇编指令与寻址
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    《DSP汇编指令与寻址》是一本深入探讨数字信号处理器（DSP）汇编语言编程中关键概念的教程。书中详细解析了各种汇编指令及其高效使用方法，以及不同类型的寻址模式对程序性能的影响，旨在帮助读者掌握DSP芯片的底层操作和优化技巧。 DSP 汇编指令是控制处理器执行部分进行操作的机器码形式的可执行代码。在深入学习 DSP 汇编语言之前，有必要先了解一些基础概念及其特殊符号与标志。 TMS320C2000 系列包含多种 CPU 内核（如 C20x、C24x、C27x 和 C28x），它们的硬件结构和指令集各有不同。然而，通过选择兼容特性模式，可以使得 C28xCPU 与 C27xCPU 及其他类型保持高度兼容性。 对于 TMS320C28x 芯片而言，它具有三种操作模式： 1. **C28x 模式**：此模式中，用户能够利用所有 C28x 的特征、寻址方式和指令集。因此，在大多数情况下推荐使用这种模式。 2. **C27x 目标-兼容模式**：在复位时，默认采用该模式，并且在这种状态下生成的目标代码与 C27xCPU 完全兼容，同时循环计数也保持一致。 3. **C2xLP 源-兼容模式**：此模式支持运行通过特定工具编译的 C28x 代码以适应于 C2xLPCPU 的源码环境。 在 DSP 中的操作数包括： * XARn（0~7）: 表示32位辅助寄存器，如XAR0到XAR7 * ARn：表示上述辅助寄存器的低16位部分 * ARnH：表示这些辅助寄存器中的高16位部分 * ARPn：指针类型的操作数，指向相应的 XAR 寄存器。 * AX：代表累加器的高位或低位段（AH 或 AL） * # ：用于标识立即数值 * PM: 表示乘法指令中可能使用的移位方式 * PC : 22位程序计数器 此外还有其他操作符，如按位取反、各种寻址模式以及不同长度的即时值等。理解这些符号和标志是掌握 DSP 汇编语言的关键所在。
     
  • 堆栈寻址方式在ARM中的应用
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    本文探讨了堆栈寻址方式在ARM处理器架构中的具体实现与应用，分析其优点和应用场景。 本段落主要介绍ARM寻址方式中的堆栈寻址，有兴趣的朋友可以阅读。
     
  • ARM汇编指令集详解——聚焦ARM汇编指令
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    本书专注于解析ARM汇编指令集的核心内容与应用技巧，旨在帮助读者深入理解并掌握ARM架构下的编程技术。 ### ARM汇编指令集概述 ARM（Advanced RISC Machines）是一种精简指令集计算机（RISC）架构，在移动设备、嵌入式系统及服务器等领域有着广泛应用。ARM汇编语言是直接与ARM处理器交互的一种低级编程语言，通过一系列特定的指令来控制硬件执行任务。本段落将根据提供的文档摘要对其中的一些关键指令进行详细介绍。 ### ARM7TDMI(-S)处理器介绍 文档中提到的ARM7TDMI(-S)是一款经典且广泛应用的ARM处理器内核。它支持Thumb和ARM两种指令集模式，并包含了一些重要的特性： - **T**：Thumb指令集，允许代码在更小的空间内运行。 - **D**：Debug调试功能，便于程序开发过程中的调试。 - **M**：Memory Management内存管理单元，提供内存保护和分页机制。 - **I**：ICE-In-Circuit Emulator接口。 - **S**：支持Jazelle DBX执行模式，提高了Java应用程序的性能。 ### ARM指令集详解 #### 1. 数据处理指令 数据处理指令用于进行算术运算和逻辑运算，在ARM指令集中应用广泛： - **LDRSTR**：加载存储指令，从内存读取数据到寄存器或将寄存器中的数据写入内存。 - **LDMSTM**：多寄存器加载存储指令，可以同时加载或存储多个寄存器的数据。 - **SWP**：交换指令，用于交换两个寄存器的值或者将一个寄存器与内存之间的值进行互换。 - **MOVMVN**：移动及取反后移动指令，用来把一个数值移入另一个寄存器或将该数取反后再将其移入另一寄存器内。 - **ADDSUB**：加法减法指令，执行相应的算术运算操作。 - **RSBADCSBCRSC**：带进位加、无符号乘、有符号乘以及反转子集的运算法则，分别用于不同的计算需求。 - **ANDORREOR**：逻辑与或异或指令，执行各种布尔逻辑运算。 - **BIC**：位清除指令，用来将寄存器中指定位置上的比特清零。 - **CMPCMNTSTTEQ**：比较、测试及等值判断的命令集，用于检测并对比寄存器中的数值大小和相等性。 - **MULMLAUMULLUMLALSMULLSMLAL**：乘法及其变种指令（带加法或减法），涵盖无符号与有符号的运算方式。 #### 2. 控制转移指令 控制转移指令用于改变程序执行流程： - **BBLBX**：分支、带链接分支及交换地址指针，用来跳转至指定内存位置继续执行。 - **CDPLDCSTCMCRMRC**：访问协处理器的功能集，涉及对这些辅助处理单元的读写操作。 - **SWIMRSMSR**：软件中断触发器以及状态寄存器的操作指令，允许程序在特定条件下请求系统干预或改变运行模式。 - **ADRADRLLDRNOP**：地址计算、长距离寻址及空操作命令集，用于执行复杂的内存访问和简单的流程控制。 #### 3. Thumb指令集 Thumb指令集是ARM架构的一个子集设计来减少代码大小同时保持较高的效率： - **区别于ARM指令的特点**: Thumb指令通常比ARM短但运行速度稍慢。在某些情况下可以混合使用这两种模式以优化程序性能。 - **数据处理和控制转移**：与标准的ARM类似，Thumb也包含加载存储、多寄存器操作及分支跳转等核心功能。 ### 总结 掌握并理解ARM汇编指令集是进行ARM架构编程的基础。通过对上述介绍的学习可以更好地利用这些工具来开发嵌入式系统或优化移动应用中的代码执行效率。
     
  • ARM NEON指令集详解
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    《ARM NEON指令集详解》一书深入剖析了NEON技术的工作原理及其在多媒体处理中的应用，适合嵌入式系统开发者阅读。 ### ARM NEON指令集详解 #### 一、初始化寄存器 ARM的NEON指令集提供了多种方法来初始化向量寄存器。以下是一些常见的初始化指令： - **`vcreate_type`**：此指令用于创建特定类型的向量，其中包含一个64位的数据值，并将其复制到每个元素中。 - **`vdup_n_type`, `vmov_n_type`**：这些指令使用给定数值初始化一个新的向量。所有元素都将设置为这个相同的数值。 - **`vdupq_n_type`, `vmovq_n_type`**：与上述指令类似，但适用于128位的向量。 - **`vdup_lane_type`**: 此指令允许你使用一个向量中的单个元素来初始化另一个向量的所有元素。这可以通过指定源向量和要复制的元素索引来完成。 - **`vdupq_lane_type`**：此命令用于128位向量，功能与`vdup_lane_type`相同。 #### 二、数据转换 - **`vmovl_type`**: 此指令将每个向量中的元素比特宽度加倍。例如，对于一个由16位整数组成的向量，它会将其扩展为32位整数，并保持数值不变。 - **`vmovn_type`**：此命令将每个元素的比特宽减半，保留原始值的低半部分。 - **`vqmovn_type`**: 此指令类似于`vmovn_type`, 但在缩小比特宽度时进行饱和处理。如果原来的数值超出目标类型表示范围，则结果会被截断为该类型的最小或最大值。 - **`vqmovun_type`:** 这个命令用于将有符号向量转换成无符号向量，同时执行比特位数减半的操作，并在必要时进行饱和处理。 #### 三、从内存加载数据 - **`vld1_type`, `vld1_lane_type`, `vld2_type`, `vld3_type`, `vld4_type`:** 这些指令用于按顺序或交叉方式将内存中的数据加载到NEON寄存器中，创建指定类型的新向量。它们包括了从一个值初始化所有元素的`vld1_dup_type`和针对多个寄存器的操作如`vld2`, `vld3`, 和 `vld4`. - **对于更大尺寸的数据**，有相应的扩展指令，例如：`vld1q_type, vld1q_lane_type, vld2q_type, vld3q_type, vld4q_type` #### 四、向内存存储数据 - **`vst1_type`, `vst1_lane_type`, `vst2_type`, `vst3_type`, `vst4_type`:** 这些指令用于按顺序或交叉方式将NEON寄存器中的数据写回到内存中。它们包括了从一个特定元素更新内存的`vst1q_lane_type, vst2q_lane_type, vst3q_lane_type 和 vst4q_lane_type`. #### 五、寄存器通道操作 - **`vget_low_type`, `vget_high_type`:** 这些指令分别提取一个128位向量的低半部分和高半部分，返回64位向量。 - **`vget_lane_type`, `vset_lane_type`:** 用于从向量中获取或设置特定元素值的操作。对于128位向量有相应的扩展指令：`vsetq_lane_type, vgetq_lane_type`. #### 六、寄存器数据重排 - **`vext_type`:** 此命令通过合并两个输入向量的指定数量元素来创建一个新的向量，提供了一种灵活的数据重组方式。 ARM NEON指令集为处理向量数据提供了强大的工具。无论是初始化还是转换和重新排列，NEON都支持这些操作并能显著提高效率。
     
  • ARM与Thumb指令集练习
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    本课程提供对ARM和Thumb指令集的深入探索，通过实践操作帮助学生掌握嵌入式系统的汇编语言编程技巧。适合初学者及进阶学习者。 ARM及Thumb指令集练习。
     
  • 常用的ARM指令集与汇编
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    本教程深入浅出地介绍了常用ARM处理器的指令集及汇编语言编程基础，适合初学者快速掌握ARM汇编开发技能。 ARM（Advanced RISC Machines）是一家在微处理器行业享有盛誉的企业，专注于设计高性能、低成本且低能耗的RISC处理器及相关技术与软件。其产品具有高性价比及节能的特点，在嵌入式控制、消费/教育多媒体、DSP和移动应用等多个领域得到广泛应用。 ARM通过授权方式向全球众多半导体厂商、软件公司以及OEM制造商提供独一无二的技术和服务，从而迅速成为许多国际性RISC标准的领导者。近年来，基于ARM内核的微处理器在中国市场获得了快速推广与发展，越来越多的人开始学习并利用这些芯片进行产品设计。 为了帮助人们更好地掌握这项技术，广州周立功单片机发展有限公司曾推出了一款名为EasyARM的开发板，并编写了配套教材《ARM微控制器基础》。本段落主要参考该书内容，并经过重新排版制成PDF格式以方便查阅和使用。文章旨在促进学习与研究之用，对于因不当操作导致硬件损坏或设计失误等问题不承担责任。
     
  • ARM汇编指令及ARM指令格式
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    本文将详细介绍ARM汇编语言的基本概念、常见指令以及ARM指令集的特点和格式，帮助读者理解并掌握ARM架构下的编程技巧。 ARM指令的基本格式如下： {} {S} , {,} 其中<>号内的项是必须的，{}号内的项是可选的。各项含义如下： - opcode：指令助记符； - cond：执行条件； - S：是否影响CPSR寄存器值； - Rd：目标寄存器； - Rn：第一个操作数所在寄存器； - operand2：第二个操作数；