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ARM指令汇总(汇编语言)笔记

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简介:
本笔记全面总结了ARM处理器的常用指令集,专为学习和使用汇编语言编程人员设计,旨在帮助读者深入理解ARM架构下的程序开发。 ### ARM指令集详解 ARM处理器支持两种不同的指令集:ARM指令集和Thumb指令集。ARM指令集是一种32位的精简指令集计算机(RISC),适用于高性能计算环境;而Thumb指令集则是为了适应嵌入式系统的需求而设计的一种更紧凑的16位指令集。 #### 二、ARM指令格式 在深入探讨具体的ARM指令之前,我们首先来了解ARM指令的基本格式。ARM指令的一般形式如下: ``` {}{S} ,{,} ``` 其中: - ``:指令助记符,比如`LDR`(加载)、`STR`(存储)等。 - ``:执行条件,例如`EQ`(等于)、`NE`(不等于)等。如果省略,则默认条件为`AL`(总是执行)。 - `S`:是否更新CPSR(当前程序状态寄存器)。当存在`S`时,该指令将根据结果更新CPSR中的标志位。 - ``:目标寄存器。 - ``:第一个操作数的寄存器。 - ``:第二个操作数,可以是另一个寄存器或立即数等。 #### 三、常见ARM指令详解 接下来,我们将对一些常见的ARM指令进行详细解析: 1. **MOVR0, #0**:将立即数0赋值给寄存器R0。 2. **LDRR2, [R5]**:从R5指向的内存地址读取数据,并将其存储到R2中。 3. **STRR1, [R0, #0x04]**:将R1寄存器中的数据存储到由R0加0x04所指向的内存位置。 4. **CMPR0, #10**:比较R0寄存器的值与立即数10,更新CPSR中的条件码标志。 5. **ADDR1, R1, R1, LSL #3**:将R1寄存器左移三位的结果加到R1自身上,并将结果存回R1。这相当于将R1乘以9。 6. **SUBR1, R1, R2, LSR #2**:将R2寄存器右移两位的结果从R1中减去,并将结果存回R1。这相当于从R1中减去R2的四倍。 7. **LSL #n, R1, R1, #n**:将R1寄存器的值左移n位,并将结果存回R1。这里的`n`必须是1到31之间的数值。 8. **LSR #n, R1, R1, #n**:将R1寄存器的值右移n位,并将结果存回R1。这里的`n`必须是0到32之间的数值。 9. **MRSR1, CPSR**:从CPSR(当前程序状态寄存器)中读取内容并存入R1。 10. **MSRCPSR_c, R0**:将R0寄存器的内容写入CPSR。 #### 四、指令格式示例 下面通过具体的示例进一步理解这些指令的应用: 1. **LDRR0, [R1]**:从R1指向的内存位置读取数据,并将其存入R0。执行条件默认为AL(总是执行)。 2. **BEQDATAEVEN**:如果CPSR中的零标志位设置为1,则跳转到标记为`DATAEVEN`的位置。这里的执行条件为EQ(等于)。 3. **ADDSR1, R1, #1**:将立即数1加到R1寄存器的值上,并将结果存回R1,同时更新CPSR中的条件码标志。这里的S指示将影响CPSR。 4. **SUBNESR1, R1, #0xD**:如果CPSR中的非零标志位设置为1,则从立即数0xD中减去寄存器的值,并将结果存回R1,同时更新CPSR中的条件码标志。 #### 五、指令变体 ARM指令集还支持多种指令变体,这些变体主要涉及如何表示操作数以及如何指定操作数的类型: - **立即数**(immed_8r):这种变体允许使用8位立即数,并通过循环移位扩展至32位。 - **寄存器**(Rm):直接使用寄存器作为操作数,无需额外处理。 - **寄存器移位**(Rmshift)

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    本笔记全面总结了ARM处理器的常用指令集,专为学习和使用汇编语言编程人员设计,旨在帮助读者深入理解ARM架构下的程序开发。 ### ARM指令集详解 ARM处理器支持两种不同的指令集:ARM指令集和Thumb指令集。ARM指令集是一种32位的精简指令集计算机(RISC),适用于高性能计算环境;而Thumb指令集则是为了适应嵌入式系统的需求而设计的一种更紧凑的16位指令集。 #### 二、ARM指令格式 在深入探讨具体的ARM指令之前,我们首先来了解ARM指令的基本格式。ARM指令的一般形式如下: ``` {}{S} ,{,} ``` 其中: - ``:指令助记符,比如`LDR`(加载)、`STR`(存储)等。 - ``:执行条件,例如`EQ`(等于)、`NE`(不等于)等。如果省略,则默认条件为`AL`(总是执行)。 - `S`:是否更新CPSR(当前程序状态寄存器)。当存在`S`时,该指令将根据结果更新CPSR中的标志位。 - ``:目标寄存器。 - ``:第一个操作数的寄存器。 - ``:第二个操作数,可以是另一个寄存器或立即数等。 #### 三、常见ARM指令详解 接下来,我们将对一些常见的ARM指令进行详细解析: 1. **MOVR0, #0**:将立即数0赋值给寄存器R0。 2. **LDRR2, [R5]**:从R5指向的内存地址读取数据,并将其存储到R2中。 3. **STRR1, [R0, #0x04]**:将R1寄存器中的数据存储到由R0加0x04所指向的内存位置。 4. **CMPR0, #10**:比较R0寄存器的值与立即数10,更新CPSR中的条件码标志。 5. **ADDR1, R1, R1, LSL #3**:将R1寄存器左移三位的结果加到R1自身上,并将结果存回R1。这相当于将R1乘以9。 6. **SUBR1, R1, R2, LSR #2**:将R2寄存器右移两位的结果从R1中减去,并将结果存回R1。这相当于从R1中减去R2的四倍。 7. **LSL #n, R1, R1, #n**:将R1寄存器的值左移n位,并将结果存回R1。这里的`n`必须是1到31之间的数值。 8. **LSR #n, R1, R1, #n**:将R1寄存器的值右移n位,并将结果存回R1。这里的`n`必须是0到32之间的数值。 9. **MRSR1, CPSR**:从CPSR(当前程序状态寄存器)中读取内容并存入R1。 10. **MSRCPSR_c, R0**:将R0寄存器的内容写入CPSR。 #### 四、指令格式示例 下面通过具体的示例进一步理解这些指令的应用: 1. **LDRR0, [R1]**:从R1指向的内存位置读取数据,并将其存入R0。执行条件默认为AL(总是执行)。 2. **BEQDATAEVEN**:如果CPSR中的零标志位设置为1,则跳转到标记为`DATAEVEN`的位置。这里的执行条件为EQ(等于)。 3. **ADDSR1, R1, #1**:将立即数1加到R1寄存器的值上,并将结果存回R1,同时更新CPSR中的条件码标志。这里的S指示将影响CPSR。 4. **SUBNESR1, R1, #0xD**:如果CPSR中的非零标志位设置为1,则从立即数0xD中减去寄存器的值,并将结果存回R1,同时更新CPSR中的条件码标志。 #### 五、指令变体 ARM指令集还支持多种指令变体,这些变体主要涉及如何表示操作数以及如何指定操作数的类型: - **立即数**(immed_8r):这种变体允许使用8位立即数,并通过循环移位扩展至32位。 - **寄存器**(Rm):直接使用寄存器作为操作数,无需额外处理。 - **寄存器移位**(Rmshift)
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    简介:ARM汇编语言指令是专门用于ARM处理器架构的低级编程语言,直接对应机器码。它提供对硬件的精细控制,适用于嵌入式系统开发和性能优化。 ARM汇编指令是用于直接控制ARM处理器行为的低级语言。它构成了定义所有可执行操作的核心部分。 一、编码格式 每条ARM指令字长为固定的32位,其典型结构如下: - 操作符代码(opcode) - 条件码(cond),决定在什么条件下该指令会运行 - S标志,指示是否更新程序状态寄存器(CPSR)的值 - 目标寄存器(Rd) - 第一个操作数所在的源寄存器(Rn) - 移位运算符及第二个操作数(shift_operand) 二、语法格式 一条ARM指令的一般形式为: {} {S} ,, 其中,opcode代表具体的命令如ADD或MOV。{cond}表示执行条件;如果需要更新CPSR,则使用S标志。是目标寄存器的编码,则是第一个操作数所在的源寄存器编码,而则为第二个操作数。 示例:ADDEQS R1,R2,#5 三、条件执行 大多数ARM指令可以有条件地执行,即只有当程序状态寄存器中的某些位满足特定条件时才会被执行。数据处理命令可以根据其结果选择是否更新CPSR标志;如果需要,则在相应位置加上S。 四、存储器访问指令 这些指令用于读取和写入内存的数据。它们主要分为两种类型:LDR(加载寄存器)与STR(存储寄存器)。 1. LDR 和 STR - 字及无符号字节 这些命令允许从内存中加载数据到指定的通用目的寄存器或反之亦然。 语法: - op {cond} {B} {T} Rd,[Rn] - op {cond} {B} Rd,[Rn, Flexoffset] {!} - op {cond} {B} Rd,label - op {cond} {B} {T} Rd,[Rn], Flexoffset 其中Flexoffset可以是常量偏移或寄存器加移位操作。 2. LDR 和 STR - 半字及带符号字节 用于读取和写入16位数据或是8位有符号的数据。 语法: - op {cond} type Rd,[Rn] - op {cond} type Rd,[Rn, offset] type可以是SH(对于带有符号的半字)、H(无符号半字)或SB(带符号字节)。
  • 跳转
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    本资料详细总结了各类汇编语言中的跳转指令及其使用方法,旨在帮助学习者深入了解并熟练掌握不同条件下的程序控制流程。 汇编跳转指令包括jc(进位标志为真时跳转)、jg(大于时跳转)、jz(等于零时跳转)、jp(奇偶性标志为真时跳转)以及jl(小于时跳转)。
  • 资源包
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    本资源包汇集了全面的汇编语言指令集,旨在为程序员和计算机科学学生提供学习与参考的一站式解决方案。 汇编语言是一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可编程器件的低级语言,也被称为符号语言。在汇编语言中,用助记符代替机器指令的操作码,并用地址符号或标号来表示指令或操作数的地址。不同的设备对应着不同的汇编语言和机器语言指令集,在经过汇编过程后转换成相应的机器指令。通常来说,特定的汇编语言与特定的机器语言指令集一一对应,因此不同平台之间的代码不可直接移植。
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    《ARM汇编语言指南与指令集》是一本深入介绍ARM处理器汇编语言编程的书籍,涵盖了详细的指令集、实用示例和优化技巧,适合嵌入式系统开发人员阅读。 ### ARM汇编语言教程及指令集 #### ARM简介 ARM(Advanced RISC Machines)是一家知名的微处理器设计公司,以其高性能、低成本和低功耗的RISC(Reduced Instruction Set Computing,精简指令集计算)处理器而闻名。其技术广泛应用于嵌入式系统控制、消费电子教育类多媒体设备、数字信号处理(DSP)以及移动应用等领域。 #### ARM授权模式 ARM采用独特的商业模式,通过向全球范围内的半导体、软件和原始设备制造商(OEM)提供技术许可的方式实现业务增长。这种方式使不同厂商能够根据自身需求定制并优化基于ARM架构的产品,从而促进了该技术在全球市场的广泛应用和发展。 #### ARM微处理器的应用 随着ARM内核的迅速普及与发展,在我国越来越多的人开始学习与研究相关技术以满足商业设计的需求。例如,《ARM微控制器基础》一书及其配套EasyARM实验板为初学者提供了宝贵的学习资源。 #### ARM7TDMI-S指令集及汇编语言概述 本段落档主要介绍了ARM7TDMI(-S)内核的指令集和汇编语言,内容涵盖ARM处理器的各种寻址方式、指令格式以及具体使用方法等。 #### 寻址方式 - **寄存器寻址**:直接利用寄存器作为源或目标操作数。 - **立即寻址**:操作数直接包含在指令中。 - **寄存器偏移寻址**:目标地址为一个寄存器值加上一个立即数值的偏移量。 - **间接寻址**:通过指定的一个寄存器来获取数据位置的操作方式称为寄存器间接寻址,其中的数据位于该寄存器所指向的位置上。 - **基址寻址**:类似于寄存器偏移寻址,但通常用于访问内存中连续区域内的数据。 - **多寄存器寻址**:一次传输多个寄存器中的内容到另一个地方或从另一处获取多个值并存储在指定的若干个目标寄存器内。 - **堆栈寻址**:使用堆栈指针SP来访问位于内存中特定区域的数据,该区域被称为“堆栈”。 - **块拷贝寻址**:用于批量传输数据块的操作方式。 - **相对寻址**:指令的目标地址相对于当前执行位置。 #### 指令集介绍 - **ARM指令集** - **指令格式**: `Opcode Rd, Rn, Operand2`,其中`Rd`为目标寄存器,`Rn`为源寄存器之一,而Operand2则表示第二个操作数。 - 第二个操作数: - #immed_8r:一个需要右移若干位的8比特立即值 - Rm:另一个通用寄存器 - Rm, shift:经过左移或右移运算后的Rm值作为操作数 - **条件码**:所有ARM指令都可以选择性地加上特定条件下才执行该条指令的标志。 - **存储器访问** - LDR和STR用于从内存中加载数据到寄存器或将寄存器中的内容保存至内存地址。 - LDM与STM则分别实现将多个寄存器值一次性读取进或写入到连续的内存区域,SWP指令执行原子性地更新指定位置的数据。 - **算术逻辑运算** - 包括数据传送(如MOV、MVN)、加法/减法等基本数学操作以及按位与、异或等多种位级操作。 - **跳转和调用** - B:无条件跳转 - BL:带链接的分支,返回地址自动保存在LR中 - BX:改变执行状态并转向指定位置 - **协处理器指令** - 允许与外部设备进行交互。 - **其他伪指令和辅助功能** - 如SWI、MRS、MSR等提供额外的功能支持。 #### Thumb指令集 Thumb是ARM为实现更紧凑代码而设计的一种16位编码格式,虽然不完全兼容所有的ARM指令,但它可以结合使用以平衡程序大小与执行效率。其存储器访问和数据处理功能类似于标准的32位ARM版本,但采用更为简洁的形式。 通过掌握本段落档所介绍的各种寻址方式及指令集知识,开发者能够更好地理解并利用基于ARM架构开发高效的嵌入式应用程序。
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    本资料全面总结了汇编语言中的各类指令,并深入解析了每条指令的执行周期,旨在帮助读者深刻理解汇编语言的工作原理和应用技巧。 汇编语言指令大全 汇编语言 指令周期 字节
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    本文档对ARM Cortex-M0处理器所使用的汇编指令进行了全面总结和解释,旨在帮助开发者深入了解其工作原理及应用技巧。适合嵌入式系统开发人员阅读参考。 请列出ARM CORTEX-M0可能的汇编指令组合、每条指令的长度以及执行所需的时间周期,并描述这些指令对状态字的影响。
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    《ARM汇编指令》是一本专注于讲解ARM处理器架构及其低级编程语言的书籍或教程。它详细解释了如何使用汇编语言编写高效能的代码,并深入探讨了各种ARM指令集和操作码,帮助程序员优化程序性能,掌握底层硬件控制技巧。 ### ARM汇编指令详解 #### 一、ARM指令集概览 ARM(Advanced RISC Machines)是一种基于精简指令集计算机(RISC)架构的指令集,广泛应用于嵌入式系统、移动设备及服务器等领域。它支持多种处理器模式,并提供丰富的指令以实现各种复杂的计算任务。 #### 二、寄存器与处理器模式 ##### 2.1 寄存器概述 ARM处理器拥有27个寄存器,包括31个通用的32位寄存器(R0-R15)和一个程序状态寄存器(PSR)。这些寄存在不同的处理模式下有不同的用途: - **R0-R7**:通用目的寄存器。不同于某些传统架构(如x86),ARM允许在任何情况下使用这七个寄存器。 - **R8-R12**:同样为通用的,但在快速中断模式(FIQ)中会用到它们各自的影子寄存器。 - **R13**:通常作为栈指针(SP),但不同处理模式下可能有其他用途。 - **R14**:链接寄存器(LR),用于保存子程序返回地址。 - **R15**:程序计数器(PC),指示当前正在执行的指令位置。 ##### 2.2 处理器模式 ARM处理器支持多种处理模式,每种具有不同的权限级别: - **用户模式(User)**:应用程序运行时默认的低权限状态。 - **管理模式(SVC)**:用于系统调用等操作,拥有较高权限。 - **中断模式(IRQ)**:负责管理常规中断请求,有较高的执行优先级。 - **快速中断模式(FIQ)** :处理需要高速数据传输或实时信号处理的情况。FIQ具有最高权限,并可打断IRQ。 #### 三、关键指令介绍 ##### 3.1 程序状态寄存器和操纵指令 程序状态寄存器(PSR)包含处理器的状态标志和其他控制信息,如N(负)、Z(零)、C(进位)及V(溢出)。通过MSR (Move to PSR) 和MRS (Move from PSR),可以修改或读取这些值。 ##### 3.2 寄存器装载和存储指令 - **LDR**:从内存中加载数据到寄存器。 - **STR**:将寄存器中的内容保存至内存地址。 ##### 3.3 算术与逻辑运算指令 包括加法、减法,以及各种逻辑操作如AND(逻辑与)、ORR(或)和EOR(异或)等。 ##### 3.4 移位操作 - **LSL**:左移。 - **LSR**:右移。 - **ASR**:算术右移。 ##### 3.5 乘法指令 MUL用于执行两个数的相乘运算。 ##### 3.6 比较指令 CMP用来比较两数值大小,不生成结果而是更新PSR中的标志位信息。 ##### 3.7 分支指令 - **B**:无条件跳转。 - **BL**:带链接分支,将返回地址保存到LR寄存器中。 ##### 3.8 条件执行 IT(If Then)前缀用于在特定条件下执行后续的ARM指令。 #### 四、IEEE浮点运算指令 ARM还提供了支持IEEE标准的浮点数操作指令集来处理各种数学计算任务,如加减乘除等。 #### 五、汇编器伪指令 这些不是真正的机器代码而是由汇编程序解释执行以定义符号或分配内存区域等功能性命令。 通过深入理解寄存器使用方法、处理器模式差异及关键指令的应用场景等内容,开发者能够更有效地进行基于ARM架构的编程工作。
  • ARM集详解——聚焦ARM
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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。