嵌入式系统基础第5章-ARM汇编课件

共96页1第5章ARM汇编本章主要内容1、汇编、汇编器和汇编语言程序的基本概念2、ARM汇编语言中的符号3、ARM的伪指令、宏4、汇编语句格式共96页1第5章ARM汇编本章主要内容1、汇编、汇编器和共96页25、ARM汇编语言中的表达式及运算符共96页25、ARM汇编语言中的表达式及运算符共96页35.1汇编器与汇编语言ARM编译器支持汇编语言的程序设计和C/C++语言的程序设计，以及两者两者的混合编程。1、什么叫汇编语言

汇编语言(AssemblyLanguage)是面向机器的程序设计语言。共96页35.1汇编器与汇编语言ARM编译器支持共96页4

在汇编语言中，用助记符(Memoni)代替操作码，用地址符号(Symbol)或标号(Label)代替地址码。这样用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言变成了汇编语言。于是汇编语言亦称为符号语言。2、汇编语言的优点共96页4在汇编语言中，用助记符(Memoni)代替共96页5

汇编语言比机器语言易于读写、易于调试和修改，同时也具有机器语言执行速度快，占内存空间少等优点，但在编写复杂程序时具有明显的局限性，汇编语言依赖于具体的机型，不能通用，也不能在不同机型之间移植。3、什么叫汇编器共96页5汇编语言比机器语言易于读写、易于调试和修改共96页6

使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序（也叫汇编器），汇编程序是系统软件中语言处理系统软件。4、什么叫汇编

汇编程序把汇编语言翻译成机器语言的过程称为汇编。共96页6使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别共96页75、汇编语言程序、汇编器和机器码程序之间的关系共96页75、汇编语言程序、汇编器和机器码程序之间的关系共96页86、什么是伪指令

人们设计了一些专门用于指导汇编器进行汇编工作的指令，由于这些指令不形成机器码指令，它们只是在汇编器进行汇编工作的过程中起作用，所以被叫做伪指令。7、什么叫宏共96页86、什么是伪指令人们设计了一些专门用共96页9

为了提高编程效率和增强程序的可读性，有设计了一些宏。8、什么叫汇编语言程序

用汇编语言编写的程序叫做汇编语言程序。9、什么叫目标程序

自源程序翻译成的机器码程序就叫做目标程序。共96页9为了提高编程效率和增强程序的可读性共96页105.2ARM伪指令

在ARM汇编程序语言中，有如下几种伪指令：

段定义、符号定义、数据定义、数据缓冲池定义、数据表定义、数据空间分配、汇编控制伪指令以及其他伪指令。5.2.1段定义伪指令共96页105.2ARM伪指令在ARM汇编程序语共96页11

段定义伪指令的格式为：AREA<sectionname>{<attr>},{,<attr>},…

Sectionname：段名，若段名以数字开头，则必须用符号“|”扩起来，如|1_test|。

attr：属性字段，多个属性字段用逗号分隔。共96页11段定义伪指令的格式为：Sectionn共96页12属性含义备注CODE代码段默认读/写属性为READONLYDATA数据段默认属性为READWRITEREADONLY本段为只读READWRITE本段为可读可写ALIGN表达式多源文件共享段ELF的代码段和数据段为字对齐COMMON多源文件共享段共96页12属性含义备注CODE代码段默认读/写属性为REA共96页13

AREAInit,CODE,READONLY

…………；程序段

该伪指令定义了一个代码段，段名为Init，属性为只读。

一个汇编语言程序至少要有一个段。5.2.2符号定义伪指令

符号的命名由编程者决定，但必须遵循以下约定：共96页13AREAInit,CODE,READO共96页14（1）符号区分大小写，同名的大、小写符号会被编译器认为是两个不同的符号。（2）符号在其作用范围内必须唯一。（3）自定义的符号不能与系统保留字相同。（4）符号不应与指令或伪指令同名1、定义全局变量伪指令GBLA、GBLL和GBLS共96页14（1）符号区分大小写，同名的大、小写符号会被编译共96页15GBLA、GBLL和GBLS伪指令用于定义一个ARM程序中的全局变量，并将其初始化。GBLA(GBLL和GBLS)<varible>

varible为变量名称。GBLA定义一个全局数字变量，其默认初值为0。共96页15GBLA、GBLL和GBLS伪指令用于定共96页16GBLL定义一个全局逻辑变量，其默认初值为F（假）。GBLS定义一个全局字符串变量，其默认初值为空。GBLATest1；定义一个全局数字变量，变量名为Test1GBLLTest2；定义一个全局逻辑变量，变量名为Test2共96页16GBLL定义一个全局逻辑变量，其默认初值为F（假共96页17GBLSTest1；定义一个全局字符串变量，变量名为Test3

全局变量的变量名在整个程序范围内必须具有唯一性。2、定义局部变量位指令LCLA、LCLL和LCLSLCLA、LCLL和LCLS伪指令用于定义一个ARM程序中的局部变量，并将其初始化。共96页17GBLSTest1；定义一个全局字符串变共96页18LCLA(LCLL和LCLS)<varible>

varible为变量名称。LCLA定义一个局部数字变量，其默认初值为0。LCLL定义一个局部逻辑变量，其默认初值为F（假）。LCLS定义一个局部字符串变量，其默认初值为空。共96页18LCLA(LCLL和LCLS)<varible共96页19LCLATest4；定义一个局部数字变量，变量名为Test4LCLLTest5；定义一个局部逻辑变量，变量名为Test5LCLSTest6；定义一个局部字符串变量，变量名为Test6

局部变量的变量名在变量作用范围内必须具有唯一性。共96页19LCLATest4；定义一个局部数字变量共96页20

在默认情况下，局部变量只在定义该变量的程序段内有效。3、变量赋值伪指令SETA、SETL和SETS

伪指令SETA、SETL和SETS用于给一个已经定义的全局变量或局部变量进行赋值。Test1SETA0xAA;将Test1变量赋值为0xAA。共96页20在默认情况下，局部变量只在定义该变共96页21Test2SETL{TRUE};将Test2变量赋值为真。Test3SETS“Testing”;将Test3变量赋值为“Testing”

。Test4SETA0xBB;将Test4变量赋值为0xBB。Test5SETL{TRUE};将Test5变量赋值为真。共96页21Test2SETL{TRUE};将T共96页22Test6SETS“Testing”;将Test6变量赋值为“Testing”

。4、定义寄存器列表伪指令RLIST

指令LDM/STM需要使用一个比较长的寄存器列表，使用伪指令RLIST可对一个列表定义一个统一的名称。

<name>RLIST<{list}>

name为表名成；{list}为寄存器列表。共96页22Test6SETS“Testing”;共96页23

RegListRLIST{R0-R5，R8，R10}；将寄存器列表名称定义为RegList。

列表中的寄存器访问次序根据寄存器的编号由低到高，而与列表中的寄存器陪列次序无关。5.2.3程序中的标号

在汇编语言中用来表示地址的符号就叫做标号。共96页23RegListRLIST{R0-R5，R8共96页24

LDRR0,#0x3FF5000target1LDRR1,0xFFSTRR1,[R0]LDRR0,#0x3FF5008LDRR1,0x01STRR1,[R0]Btarget1;转移到target1位置上运行共96页24共96页25

这里的target1就是标号。

在ARM汇编中，根据用途不同标号主要有以下2种：（1）目标地址标号

写在一条指令前面的标号。（2）数据或数据区首地址标号

写在数据或数据区定义伪指令前面的标号。共96页25这里的target1就是标号。共96页265.2.4数据定义伪指令

该指令的功能就是为指定的数据分配存储单元，以及用该数据对已分配存储单元进行初始化。1、DCBDCB伪指令用于分配一片连续的以字节为单位的存储区域，并用指定的表达式对其进行初始化。共96页265.2.4数据定义伪指令该指令共96页27

{<label>}DCB<expr>label为标号，为存储区域的首地址（可选）。expr为表达式，为从标号开始存放的数据。该表达式可以为0~255的数字或字符串。

Dat1DCB0x7EDCB也可用“=”代替，即Dat1=0x7E共96页27{<label>}DCB<expr>共96页282、DCW（或DCWU）DCW（或DCWU）伪指令用于为数据分配一片连续的半字存储单元，并用表达式对其进行初始化。<label>DCW(或DCWU)<expr>

用DCW分配的字存储单元是严格按半字对齐的，而用DCWU分配的字存储单元并不严格按半字对齐。共96页282、DCW（或DCWU）DCW（或DCW共96页293、DCD（或DCDU）DCD（或DCDU）伪指令用于分配一片连续的字存储单元，并用伪指令中指定的表达式初始化。

DataTestDCW1,2,3;分配一片连续的半字存储单元并初始化

<label>DCD(或DCDU)<expr>共96页293、DCD（或DCDU）DCD（或DCD共96页30

用DCD分配的字存储单元是字对齐的，而用DCDU分配的字存储单元并不严格要求字对齐。

DataTestDCD4,5,6;分配一片连续的存储单元并初始化DCD也可用“&”代替。4、DCFD（或DCFDU）共96页30用DCD分配的字存储单元是字对齐的，而用共96页31DCFD（或DCFDU）伪指令用于为双精度的浮点数分配一片连续的字存储单元，并用伪指令中指定的表达式初始化。每个双精度的浮点数占据两个字单元。<label>DCFD(或DCFDU)<expr>

用DCFD分配的字存储单元是字对齐的而用DCFDU分配的字存储单元并不严格字对齐。共96页31DCFD（或DCFDU）伪指令用于为双精共96页32

FDataTestDCFD2E115,-5E7;分配一片连续的字存储单元，并初始化为指定的双精度数。5、DCFS（或DCFSU）DCFS（或DCFSU）伪指令用于为单精度的浮点数分配一片连续的字存储单元，并用伪指令中指定的表达式初始化。每个单精度浮点熟占据一个字单元。共96页32FDataTestDCFD2E115,-5共96页33<label>DCFS(或DCFSU)<expr>

用DCFS分配的字存储单元是字对齐的而用DCFSU分配的字存储单元并不严格字对齐。

FDataTestDCFS2E5,-5E-7;分配一片连续的字存储单元，并初始化为指定的单精度数。6、DCQ（或DCQU）共96页33<label>DCFS(或DCFSU)<共96页34DCQ（或DCQU）伪指令用于分配一片以8字节为单位的连续存储区域，并用伪指令中指定的表达式初始化。<label>DCQ(或DCQU)<expr>

用DCQ分配的存储单元是字对齐的，而用DCQU分配的字存储单元并不严格字对齐。共96页34DCQ（或DCQU）伪指令用于分配一片以共96页35

DataTestDCQ100;分配一片连续的存储单元并初始化为指定的值。7、SPACESPACE伪指令用于分配一片连续的存储区域并初始化为0。<label>SPACE<expr>

表达式为要分配的字节数，SPACE也可用“%”代替。共96页35DataTestDCQ100;分配一片共96页36

DataSpaceSPACE100;分配连续的100字节的存储单元并初始化为0。8、LTORG

伪指令LTORG用来说明某个存储区域为一个用来暂存数据的数据缓冲区，也叫文字迟或数据缓冲池。大的代码段也可以使用多个数据缓冲池。共96页36DataSpaceSPACE100;分共96页37

AREAexample,CODE,READONLYStartBLFunc1

…Func1LDRR1,#0x800MOVPC,LRLTORG；定义数据缓冲池的开始位置

DateSPACE40；数据缓冲池有40个被初

END；始化为0的字节9、MAP和FIELD共96页37共96页38

在应用程序中经常使用一种如图所示的表：共96页38在应用程序中经常使用一种如图所示共96页39MAP可以用“^”代替。MAP用于定义一个结构化的内存表的首地址。语法格式如下：

MAP<expr>{,<baseregister>}

expr为结构化表首地址。可以为标号或数字表达式。

baseregister为基址寄存器（可选项）。基址寄存器的值与expr的值之和就是表首地址。共96页39MAP可以用“^”代替。MAP用共96页40MAPfun；fun就是内存表的首地址MAP0x100,R9；内存表的首地址为R9+0X100MAP通常和FIELD伪指令相配合来定义一个结构化的内存表。FIELD伪指令用于定义一个结构化内存表中的数据域。<label>FIELD<expr>

label为标号。共96页40MAPfun；fun就是内存表的首地址共96页41

expr为表达式。它的值为数据域所占的字节数。FIELD伪指令与MAP伪指令配合使用来定义结构化的内存表。MAP伪指令定义内存表的首地址；FIELD伪指令定义内存表中各个数据域，并可以为每个数据域指定一个标号供其他指令引用。共96页41expr为表达式。它的值为数据域所占的字节数。共96页42

MAP0X100；定义结构化内存表首地址为0X100AFIELD16；定义A的长度为16字节，位置为0X100BFIELD32；定义B的长度为32字节，位置为0X110SFIELD256；定义S的长度为256字节，位置为0X130

注意：MAP和FIELD伪指令仅用于定义数据结构，并不实际分配存储单元。FIELD也可用“#”代替。5.2.5汇编控制伪指令共96页42MAP0X100；定义结构化内存表首地共96页431、IF、ELSE和EDNIFIF、ELSE和ENDIF伪指令能根据条件的成立与否决定是否执行某个程序段。IF逻辑表达式程序段1ELSE

程序段2ENDIF共96页431、IF、ELSE和EDNIFIF、EL共96页44IF、ELSE、ENDIF伪指令可以嵌套使用。

GBLLTest；声明一个全局逻辑变量Test

….IFTest=TRUE

程序段1ELSE

程序段2ENDIF2、WHILE和WEND共96页44IF、ELSE、ENDIF伪指令可以嵌套使用。共96页45WHILE和WEND伪指令根据条件的成立与否决定是否重复汇编一个程序段。WHILE逻辑表达式程序段WEND

若WHILE后面的逻辑表达式为真，则重复汇编该程序段，直到逻辑表达式为假。共96页45WHILE和WEND伪指令根据条件的成立共96页46WHILE和WEND伪指令可以嵌套使用。GBLACounter；声明一个全局数字变量CounterCounterSETA3；赋值

…..WHILECounter<10

程序段

WEND5.2.6其它常用的伪指令共96页46WHILE和WEND伪指令可以嵌套使用。共96页471、定义对齐方式伪指令ALIGN

使用ALIGN伪指令可用添加填充字节的方式，使当前位置实现某种对齐方式。ALIGN{表达式{，偏移量}}

对齐方式为2表达式的值。偏移量为一个数字表达式，若使用该字段，则当前位置的对齐方式为2表达式的值+偏移量。共96页471、定义对齐方式伪指令ALIGN使用AL共96页48

；指定后面的指令为8字节对齐

AREAInit,CODE,READONLY,ALIGN=3

代码段

END2、CODE16和CODE32

CODE16用来表明其后的指令均为16位Thumb指令；CODE32伪指令则表明其后面的指令均为32位ARM指令。共96页48；指定后面的指令为8字节对齐2、CODE16和共96页49

CODE16（或CODE32）

AREAInit,CODE,READONLY

…..CODE32LDRR0,#NEXT+1BXR0

…CODE16NEXTLDRR3,#0X3FF

…END共96页49CODE16（或CODE32）AREAIn共96页503、定义程序入口点伪指令ENTRYENTRY伪指令用于指定汇编程序的入口点。

ENTRY

AREAInit,CODE,READONLYENTRY;

…..共96页503、定义程序入口点伪指令ENTRYENT共96页514、汇编结束伪指令ENDEND伪指令用于通知编译器汇编工作到此结束，不再往下汇编了。

END

AREAInit,CODE,READONLY

…END共96页514、汇编结束伪指令ENDEND伪指令用于共96页525、等效伪指令EQUEQU伪指令用于为程序中的常量、标号等定义一个等效的字符名字，其作用类似于C语言中的#define。

名称EQU表达式{，类型}EQU也可用“*”代替。共96页525、等效伪指令EQUEQU伪指令用于为程共96页53

由EQU伪指令定义的字符名称，当其表达式为32位常量时，可以指定表达式的数据类型，有以下三种类型：CODE16、CODE32和DATA。

TestEQU50；定义标号Test的值为50AddrEQU0x55,CODE32；定义Addr的值为0x55，其该处为32位的ARM指令共96页53由EQU伪指令定义的字符名称，当其表达式共96页546、外部可引用符号声明伪指令EXPORT（或GLOBAL）

用伪指令EXPORT可以声明一个其他源文件可引用的符号，这种符号也叫做外部可引用符号。EXPORT符号{[WEAK]}EXPORT可用GLOBAL代替。共96页546、外部可引用符号声明伪指令EXPORT（或GL共96页55

标号在程序中区分大小写，[WEAK]选项声明其他的同名标号优先于该标号被引用。

AREAInit,CODE,READONLYEXPORTStest

…END7、IMPORT共96页55标号在程序中区分大小写，[WEAK]选项共96页56

当在一个源文件中需要使用另外一个源文件的外部可引用符号时，在被引用的符号前面必须使用伪指令IMPORT对其进行声明。IMPORT符号{[WEAK]}

如果源文件声明了一个引用符号，则无论当前源文件中程序是否真正地使用了该符号，该符号均会被加入到当前源文件的符号表中。共96页56当在一个源文件中需要使用另外一个源文件的共96页57[WEAK]选项表示当前所有的源文件都没有定义这样一个标号时，编译器也不报错，并在多数情况下将该标号置为0。但该标号被B或BL指令所引用时，则将B或BL指令置为NOP操作。

AREAInit,CODE,READONLYIMPORTMain

…END共96页57[WEAK]选项表示当前所有的源文件都没共96页588、EXTERNEXTERN伪指令与IMPORT伪指令的功能基本相同，但如果当前源文件中的程序实际并未使用该指令，则该符号不会加入到当前源文件的符号表中。

其它与IMPORT相同。9、GET（或INCLUDE）共96页588、EXTERNEXTERN伪指令与IM共96页59GET伪指令用于将一个源文件包含到当前的源文件中，并将被包含的源问在当前位置进行汇编。GET文件名

可以使用INCLUDE代替GET。GET伪指令只能用于包含源文件，包含目标文件则需要使用INCBIN伪指令。共96页59GET伪指令用于将一个源文件包含到当前的共96页60

AERAInit,CODE,READONLYGETa1.sGETc:\a2.s

…

END10、INCBININCBIN伪指令用于将一个目标文件或数据文件包含到当前的源文件中，被包含共96页60AERAInit,CODE,READ共96页61的文件不做任何变动地存放在当前文件中，编译器从其后开始继续处理。

INCBIN文件名

AREAInit,CODE,READONLYINCBINa1.datINCBINc:\a2.txt

…END共96页61的文件不做任何变动地存放在当前文件中，编译器从其共96页6211、RNRN伪指令用于给一个寄存器定义一个别名，一提高程序的可读性。

名称RN表达式

名称为给寄存器定义的别名，表达式为寄存器的编码。

TempRNR0;将R0定义一个别名Temp共96页6211、RNRN伪指令用于给一个寄存器定义共96页6312、ROUT

ROUT伪指令用于给一个局部变量定义作用范围。

名称ROUT

在程序中未使用该伪指令时，局部变量的作用范围为所在的AREA；而使用ROUT后，局部变量的作用范围为当前ROUT和下一个ROUT之间。共96页6312、ROUTROUT伪指令用于给一个局共96页645.3宏与宏指令5.3.1宏1、MACRO和MENDMACRO和MEND伪指令可以为一个程序段定义一个名称。这样，在汇编语言应用程序中就通过这个名称来使用它所代表的程序段，即当程序做汇编时，该名称将被替换为其所代表的程序段。共96页645.3宏与宏指令5.3.1宏1、MACR共96页65MACRO$标号宏名$参数1，$参数2，…..程序段（宏定义体）MEND$标号：主标号，宏内的所有其它标号必须由主标号组成。宏名：宏名称，为宏在程序中的引用名。$参数1，$参数2：宏中可以使用的参数。共96页65MACRO$标号：主标号，宏内的所有其它标号必须共96页66

宏中的所有标号必须在前面冠以符号“$”。

MACRO；宏定义指令$MDATAMAXNUM$NUM1,$NUM2；主标号，宏名，参数语句段$MDATD.MAY1；宏内标号语句段$MDATA.MAY2；宏内标号语句段

MEND；宏结束指令共96页66宏中的所有标号必须在前面冠以符号“$”。共96页672、MEXITMEXIT用于从宏定义中跳转出去。

MEXIT5.3.2宏指令

在ARM中，还有一种汇编器内置的无参数和标号宏——宏指令。

在汇编时，这些宏指令被替换成一条或两条真正的ARM或Thumb指令。共96页672、MEXITMEXIT用于从宏定义中跳共96页681、近地址读取指令ADRADR指令用于将一个近地址值传递到一个寄存器中。ADR{cond}<reg>,<expr>

reg为目标寄存器名称。

expr为表达式。该表达式通常是一个程序中表示一条指令存储位置的地址标号。共96页681、近地址读取指令ADRADR指令用于将共96页69

该指令的功能是把标号所表示的地址传递到目标寄存器中。

汇编器在汇编时，将把ADR伪指令替换成一条真正的ADD或SUB指令，以当前的PC值减去或加上expr与PC之间的偏移量得到标号的地址，并将其传递到目标寄存器。

startMOVR0,#10ADRR4,start共96页69该指令的功能是把标号所表示的地址传共96页70共96页70共96页71

由于指令ADD或SUB中对立即数的限制，因此标号地址就不能距离当前指令的地址（PC）过远。对于非字对齐地址来说，其距离必须在255字节以内；而对于字对齐地址来说，距离必须在1020字节一内。所以ADR叫做近地址读取指令。2、远地址读取指令ADRL

类似于ADR，但可以把更远的地址赋给目标寄存器。共96页71由于指令ADD或SUB中对立即数的限制，共96页72ADRL{cond}<reg>,<expr>

reg为目标寄存器名称。

expr为表达式，必须是64KB以内非字对齐地址，256KB以内的字对齐地址。

该指令只能在ARM状态下使用，在Thumb状态下不能使用。汇编时，ADRL伪指令由汇编器替换成两条合适的指令。共96页72ADRL{cond}<reg>,<expr共96页73

startMOVR0,#10ADRLR4,start+60000其中ADRL将被替换为如下两条指令：

ADDR4，PC，#0XE800ADDR4，R4，#0X2543

如果汇编器找不到合适的两条指令，将会报错。3、全范围地址读取指令LDR共96页73startMOVR0,#10其共96页74

LDR{cond}reg,={expr|label-expr}

reg：目标寄存器名称；

expr：32位常数；

label–expr：为基于PC地址表达式。

程序经常用这条指令把一个地址传递到寄存器reg中。汇编器再哦对这种指令进行汇编时，会根据指令中expr的值的大小来把这条指令替换为合适的指令。共96页74LDR{cond}reg,={expr|共96页75（1）当expr的值未超过MOV或MVN指令所限定的取值范围时，汇编器用ARM的MOV或MVN指令来取代宏指令LDR。（2）当expr的值超过MOV或MVN指令所限定的取值范围时，汇编器将常数expr放在由LTORG定义的文字缓冲池，同时用一条ARM的装载指令LDR来取代宏指令LDR，而这条装载LDR指令则用PC加偏移量的方法共96页75（1）当expr的值未超过MOV或MVN指令所限共96页76到文字缓冲池中把该常数读取到指令指定的寄存器。

由于这种指令可以传递一个32位地址，因此被叫做全范围地址读取指令。4、NOP

汇编器对NOP指令进行汇编时，会将其转换为：

MOVR0，R0共96页76到文字缓冲池中把该常数读取到指令指定的寄存器。共96页775.4汇编语言的规范5.4.1汇编语句格式ARM（Thumb）汇编语言的语句格式为：{<标号>}<指令或伪指令>{；注释}

在汇编语言程序设计中，每一条指令的助记符可以全部用大写或全部用小写，但不允许在一条指令中大小写混用。共96页775.4汇编语言的规范5.4.1汇编语句格共96页78

如果一条语句太长，则可将该长语句分成若干行来书写，每行的末尾用“\”来表示下一行与本行为同一条语句。5.4.2汇编语言的表达式和运算符

运算次序遵循如下的优先级：（1）优先级相同的双目运算符运算顺序为从左到右。共96页78如果一条语句太长，则可将该长语句分成若干共96页79（2）相邻的单目运算符的运算顺序为从右到左，且单目运算符的优先级高于其他运算符。（3）括号运算符的优先级最高。1、数字表达式及运算符（1）+、-、X、/及MOD算术运算符X+Y表示X与Y的和。共96页79（2）相邻的单目运算符的运算顺序为从右到左，且单共96页80（2）ROL、ROR、SHL及SHR移位运算符X-Y表示X与Y的差。

XXY表示X与Y的乘积。

X/Y表示X除以Y的商。X:MOD:Y表示X除以Y的余数。X:ROL:Y表示将X循环左移Y位。X:ROR:Y表示将X循环右移Y位。共96页80（2）ROL、ROR、SHL及SHR移位运算符共96页81X:SHL:Y表示将X左移Y位。

X:SHR:Y表示将X右移Y位。（3）AND、OR、NOT及EOR按位逻辑运算符

X:AND:Y表示将X和Y按位做逻辑“与”的操作。X:OR:Y表示将X和Y按位做逻辑“或”的操作。共96页81X:SHL:Y表示将X左移Y位。共96页82

:NOT:Y表示将Y按位做逻辑“非”的操作。X:EOR:Y表示将X和Y按位做逻辑“异或”的操作。2、逻辑表达式及运算符（1）=、>、<、>=、<=、/=、<>运算符

X=Y表示X等于Y。共96页82:NOT:Y表示将Y按位做逻辑“非”的共96页83

X>Y表示X大于Y。

X<Y表示X小于Y。

X>=Y表示X大于或等于Y。

X<=Y表示X小于或等于Y。

X/=Y表示X不等于Y。

X<>Y表示X不等于Y。共96页83X>Y表示X大于Y。X<共96页84（2）LAND、LOR、LNOT及LEOR运算符X:LAND:Y表示将X和Y做逻辑“与”的操作。X:LOR:Y表示将X和Y做逻辑“或”的操作。:LNOT:表示将Y做逻辑“非”的操作。X:LEOR:Y表示将X和Y做逻辑“异或”的操作。共96页84（2）LAND、LOR、LNOT及LEOR运算符共96页853、字符串表达式及运算符（1）LEN运算符（2）CHR运算符

编译器所支持的字符串最大长度为512字节。LEN运算符返回字符串的长度（字符数），以X表示字符串表达式。:LEN:X共96页853、字符串表达式及运算符（1）LEN运算符（2）共96页86CHR运算符将0~255之间的整数转换为一个字符，以M表示一个整数，其格式如下：:CHR:M（3）STR运算符STR运算符将一个数字表达式或逻辑表达式转换为一个字符串。共96页86CHR运算符将0~255之间的整数转换为共96页87

对于数字表达式，STR运算符将其转换为一个以十六进制组成的字符串；对于逻辑表达式，STR运算符将其转换为字符串T或F。

:STR:X；X为数字表达式或逻辑表达式（4）LEFT运算符共96页87对于数字表达式，STR运算符将其转换为一共96页88LEFT运算符返回某个字符串左端的一个子集。

X:LEFT:YX为源字符串，Y为一个整数，表示要返回的字符个数。（5）RIGHT运算符RIGHT运算符返回某个字符串右端的一个子集。共96页88LEFT运算符返回某个字符串左端的一个子共96页89

X:RIGHT:YX为源字符串，Y为一个整数，表示要返回的字符个数。（6）CC运算符CC运算符用于将两个字符串连接成一个字符串。

X:CC:Y共96页89X:RIGHT:YX为共96页90

X:CC:YX为源字符串1，Y为源字符串2，CC运算符将Y连接到X的后面。4、与寄存器和程序计数器（PC）相关的表达式及运算符（1）BASE运算符BASE运算符返回基于寄存器的表达式中寄存器的编号。共96页90X:CC:YX为源字符共96页91

:BASE:XX为与寄存器相关的表达式。（2）INDEX运算符INDEX运算符返回基于寄存器的表达式中相对于其基址寄存器的便移量。

:INDEX:XX为与寄存器相关的表达式。共96页91:BASE:XX为与寄存共96页925、其它常用运算符（1）“？”运算符“？”运算符返回某代码行所生成的可执行代码的长度。

？X

返回定义符号X的代码行所生成的可执行代码的字节数。共96页925、其它常用运算符（1）“？”运算符共96页93（2）DEF运算符6、程序中的变量代换DEF运算符判断是否定义了某个符号。:DEF:X

如果符号X已经定义，则结果为真；否则为假。

程序中的变量可通过代换操作取得一个常量。代换操作符为“$”。共96页93（2）DEF运算符6、程序中的变量代换D共96页94

如果在数字变量前面有一个代换操作符“$”，则编译器会将该数字变量的值转换为十六进制的字符串，并将该十六进制的字符串代换“$”后的数字变量。

如果在逻辑变量前面有一个代换操作符“$”，则编译器会将该逻辑变量代换为它的取值（真或假）。共96页94如果在数字变量前面有一个代换操作符“$”共96页95

如果在字符串变量前面有一个代换操作符“$”，则编译器会将该字符串变量的值代换“$”后的字符串变量。LCLSs1；定义局部字符串变量S1和S2LCLSs2

s1SETS“Test!”

s2SETS“Thisisa$s1”

字符串变量S2的值为“ThisisaTest!”共96页95如果在字符串变量前面有一个代换操作符“$共96页96作业1、什么叫伪指令？它们有什么用途？2、ARM汇编中有哪些运算符？共96页96作业1、什么叫伪指令？它们有什么用途？2、ARM人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。人有了知识，就会具备各种分析能力，嵌入式系统基础第5章--ARM汇编课件共96页99第5章ARM汇编本章主要内容1、汇编、汇编器和汇编语言程序的基本概念2、ARM汇编语言中的符号3、ARM的伪指令、宏4、汇编语句格式共96页1第5章ARM汇编本章主要内容1、汇编、汇编器和共96页1005、ARM汇编语言中的表达式及运算符共96页25、ARM汇编语言中的表达式及运算符共96页1015.1汇编器与汇编语言ARM编译器支持汇编语言的程序设计和C/C++语言的程序设计，以及两者两者的混合编程。1、什么叫汇编语言

汇编语言(AssemblyLanguage)是面向机器的程序设计语言。共96页35.1汇编器与汇编语言ARM编译器支持共96页102

在汇编语言中，用助记符(Memoni)代替操作码，用地址符号(Symbol)或标号(Label)代替地址码。这样用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言变成了汇编语言。于是汇编语言亦称为符号语言。2、汇编语言的优点共96页4在汇编语言中，用助记符(Memoni)代替共96页103

汇编语言比机器语言易于读写、易于调试和修改，同时也具有机器语言执行速度快，占内存空间少等优点，但在编写复杂程序时具有明显的局限性，汇编语言依赖于具体的机型，不能通用，也不能在不同机型之间移植。3、什么叫汇编器共96页5汇编语言比机器语言易于读写、易于调试和修改共96页104

使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序（也叫汇编器），汇编程序是系统软件中语言处理系统软件。4、什么叫汇编

汇编程序把汇编语言翻译成机器语言的过程称为汇编。共96页6使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别共96页1055、汇编语言程序、汇编器和机器码程序之间的关系共96页75、汇编语言程序、汇编器和机器码程序之间的关系共96页1066、什么是伪指令

人们设计了一些专门用于指导汇编器进行汇编工作的指令，由于这些指令不形成机器码指令，它们只是在汇编器进行汇编工作的过程中起作用，所以被叫做伪指令。7、什么叫宏共96页86、什么是伪指令人们设计了一些专门用共96页107

为了提高编程效率和增强程序的可读性，有设计了一些宏。8、什么叫汇编语言程序

用汇编语言编写的程序叫做汇编语言程序。9、什么叫目标程序

自源程序翻译成的机器码程序就叫做目标程序。共96页9为了提高编程效率和增强程序的可读性共96页1085.2ARM伪指令

在ARM汇编程序语言中，有如下几种伪指令：

段定义、符号定义、数据定义、数据缓冲池定义、数据表定义、数据空间分配、汇编控制伪指令以及其他伪指令。5.2.1段定义伪指令共96页105.2ARM伪指令在ARM汇编程序语共96页109

段定义伪指令的格式为：AREA<sectionname>{<attr>},{,<attr>},…

Sectionname：段名，若段名以数字开头，则必须用符号“|”扩起来，如|1_test|。

attr：属性字段，多个属性字段用逗号分隔。共96页11段定义伪指令的格式为：Sectionn共96页110属性含义备注CODE代码段默认读/写属性为READONLYDATA数据段默认属性为READWRITEREADONLY本段为只读READWRITE本段为可读可写ALIGN表达式多源文件共享段ELF的代码段和数据段为字对齐COMMON多源文件共享段共96页12属性含义备注CODE代码段默认读/写属性为REA共96页111

AREAInit,CODE,READONLY

…………；程序段

该伪指令定义了一个代码段，段名为Init，属性为只读。

一个汇编语言程序至少要有一个段。5.2.2符号定义伪指令

符号的命名由编程者决定，但必须遵循以下约定：共96页13AREAInit,CODE,READO共96页112（1）符号区分大小写，同名的大、小写符号会被编译器认为是两个不同的符号。（2）符号在其作用范围内必须唯一。（3）自定义的符号不能与系统保留字相同。（4）符号不应与指令或伪指令同名1、定义全局变量伪指令GBLA、GBLL和GBLS共96页14（1）符号区分大小写，同名的大、小写符号会被编译共96页113GBLA、GBLL和GBLS伪指令用于定义一个ARM程序中的全局变量，并将其初始化。GBLA(GBLL和GBLS)<varible>

varible为变量名称。GBLA定义一个全局数字变量，其默认初值为0。共96页15GBLA、GBLL和GBLS伪指令用于定共96页114GBLL定义一个全局逻辑变量，其默认初值为F（假）。GBLS定义一个全局字符串变量，其默认初值为空。GBLATest1；定义一个全局数字变量，变量名为Test1GBLLTest2；定义一个全局逻辑变量，变量名为Test2共96页16GBLL定义一个全局逻辑变量，其默认初值为F（假共96页115GBLSTest1；定义一个全局字符串变量，变量名为Test3

全局变量的变量名在整个程序范围内必须具有唯一性。2、定义局部变量位指令LCLA、LCLL和LCLSLCLA、LCLL和LCLS伪指令用于定义一个ARM程序中的局部变量，并将其初始化。共96页17GBLSTest1；定义一个全局字符串变共96页116LCLA(LCLL和LCLS)<varible>

varible为变量名称。LCLA定义一个局部数字变量，其默认初值为0。LCLL定义一个局部逻辑变量，其默认初值为F（假）。LCLS定义一个局部字符串变量，其默认初值为空。共96页18LCLA(LCLL和LCLS)<varible共96页117LCLATest4；定义一个局部数字变量，变量名为Test4LCLLTest5；定义一个局部逻辑变量，变量名为Test5LCLSTest6；定义一个局部字符串变量，变量名为Test6

局部变量的变量名在变量作用范围内必须具有唯一性。共96页19LCLATest4；定义一个局部数字变量共96页118

在默认情况下，局部变量只在定义该变量的程序段内有效。3、变量赋值伪指令SETA、SETL和SETS

伪指令SETA、SETL和SETS用于给一个已经定义的全局变量或局部变量进行赋值。Test1SETA0xAA;将Test1变量赋值为0xAA。共96页20在默认情况下，局部变量只在定义该变共96页119Test2SETL{TRUE};将Test2变量赋值为真。Test3SETS“Testing”;将Test3变量赋值为“Testing”

。Test4SETA0xBB;将Test4变量赋值为0xBB。Test5SETL{TRUE};将Test5变量赋值为真。共96页21Test2SETL{TRUE};将T共96页120Test6SETS“Testing”;将Test6变量赋值为“Testing”

。4、定义寄存器列表伪指令RLIST

指令LDM/STM需要使用一个比较长的寄存器列表，使用伪指令RLIST可对一个列表定义一个统一的名称。

<name>RLIST<{list}>

name为表名成；{list}为寄存器列表。共96页22Test6SETS“Testing”;共96页121

RegListRLIST{R0-R5，R8，R10}；将寄存器列表名称定义为RegList。

列表中的寄存器访问次序根据寄存器的编号由低到高，而与列表中的寄存器陪列次序无关。5.2.3程序中的标号

在汇编语言中用来表示地址的符号就叫做标号。共96页23RegListRLIST{R0-R5，R8共96页122

LDRR0,#0x3FF5000target1LDRR1,0xFFSTRR1,[R0]LDRR0,#0x3FF5008LDRR1,0x01STRR1,[R0]Btarget1;转移到target1位置上运行共96页24共96页123

这里的target1就是标号。

在ARM汇编中，根据用途不同标号主要有以下2种：（1）目标地址标号

写在一条指令前面的标号。（2）数据或数据区首地址标号

写在数据或数据区定义伪指令前面的标号。共96页25这里的target1就是标号。共96页1245.2.4数据定义伪指令

该指令的功能就是为指定的数据分配存储单元，以及用该数据对已分配存储单元进行初始化。1、DCBDCB伪指令用于分配一片连续的以字节为单位的存储区域，并用指定的表达式对其进行初始化。共96页265.2.4数据定义伪指令该指令共96页125

{<label>}DCB<expr>label为标号，为存储区域的首地址（可选）。expr为表达式，为从标号开始存放的数据。该表达式可以为0~255的数字或字符串。

Dat1DCB0x7EDCB也可用“=”代替，即Dat1=0x7E共96页27{<label>}DCB<expr>共96页1262、DCW（或DCWU）DCW（或DCWU）伪指令用于为数据分配一片连续的半字存储单元，并用表达式对其进行初始化。<label>DCW(或DCWU)<expr>

用DCW分配的字存储单元是严格按半字对齐的，而用DCWU分配的字存储单元并不严格按半字对齐。共96页282、DCW（或DCWU）DCW（或DCW共96页1273、DCD（或DCDU）DCD（或DCDU）伪指令用于分配一片连续的字存储单元，并用伪指令中指定的表达式初始化。

DataTestDCW1,2,3;分配一片连续的半字存储单元并初始化

<label>DCD(或DCDU)<expr>共96页293、DCD（或DCDU）DCD（或DCD共96页128

用DCD分配的字存储单元是字对齐的，而用DCDU分配的字存储单元并不严格要求字对齐。

DataTestDCD4,5,6;分配一片连续的存储单元并初始化DCD也可用“&”代替。4、DCFD（或DCFDU）共96页30用DCD分配的字存储单元是字对齐的，而用共96页129DCFD（或DCFDU）伪指令用于为双精度的浮点数分配一片连续的字存储单元，并用伪指令中指定的表达式初始化。每个双精度的浮点数占据两个字单元。<label>DCFD(或DCFDU)<expr>

用DCFD分配的字存储单元是字对齐的而用DCFDU分配的字存储单元并不严格字对齐。共96页31DCFD（或DCFDU）伪指令用于为双精共96页130

FDataTestDCFD2E115,-5E7;分配一片连续的字存储单元，并初始化为指定的双精度数。5、DCFS（或DCFSU）DCFS（或DCFSU）伪指令用于为单精度的浮点数分配一片连续的字存储单元，并用伪指令中指定的表达式初始化。每个单精度浮点熟占据一个字单元。共96页32FDataTestDCFD2E115,-5共96页131<label>DCFS(或DCFSU)<expr>

用DCFS分配的字存储单元是字对齐的而用DCFSU分配的字存储单元并不严格字对齐。

FDataTestDCFS2E5,-5E-7;分配一片连续的字存储单元，并初始化为指定的单精度数。6、DCQ（或DCQU）共96页33<label>DCFS(或DCFSU)<共96页132DCQ（或DCQU）伪指令用于分配一片以8字节为单位的连续存储区域，并用伪指令中指定的表达式初始化。<label>DCQ(或DCQU)<expr>

用DCQ分配的存储单元是字对齐的，而用DCQU分配的字存储单元并不严格字对齐。共96页34DCQ（或DCQU）伪指令用于分配一片以共96页133

DataTestDCQ100;分配一片连续的存储单元并初始化为指定的值。7、SPACESPACE伪指令用于分配一片连续的存储区域并初始化为0。<label>SPACE<expr>

表达式为要分配的字节数，SPACE也可用“%”代替。共96页35DataTestDCQ100;分配一片共96页134

DataSpaceSPACE100;分配连续的100字节的存储单元并初始化为0。8、LTORG

伪指令LTORG用来说明某个存储区域为一个用来暂存数据的数据缓冲区，也叫文字迟或数据缓冲池。大的代码段也可以使用多个数据缓冲池。共96页36DataSpaceSPACE100;分共96页135

AREAexample,CODE,READONLYStartBLFunc1

…Func1LDRR1,#0x800MOVPC,LRLTORG；定义数据缓冲池的开始位置

DateSPACE40；数据缓冲池有40个被初

END；始化为0的字节9、MAP和FIELD共96页37共96页136

在应用程序中经常使用一种如图所示的表：共96页38在应用程序中经常使用一种如图所示共96页137MAP可以用“^”代替。MAP用于定义一个结构化的内存表的首地址。语法格式如下：

MAP<expr>{,<baseregister>}

expr为结构化表首地址。可以为标号或数字表达式。

baseregister为基址寄存器（可选项）。基址寄存器的值与expr的值之和就是表首地址。共96页39MAP可以用“^”代替。MAP用共96页138MAPfun；fun就是内存表的首地址MAP0x100,R9；内存表的首地址为R9+0X100MAP通常和FIELD伪指令相配合来定义一个结构化的内存表。FIELD伪指令用于定义一个结构化内存表中的数据域。<label>FIELD<expr>

label为标号。共96页40MAPfun；fun就是内存表的首地址共96页139

expr为表达式。它的值为数据域所占的字节数。FIELD伪指令与MAP伪指令配合使用来定义结构化的内存表。MAP伪指令定义内存表的首地址；FIELD伪指令定义内存表中各个数据域，并可以为每个数据域指定一个标号供其他指令引用。共96页41expr为表达式。它的值为数据域所占的字节数。共96页140

MAP0X100；定义结构化内存表首地址为0X100AFIELD16；定义A的长度为16字节，位置为0X100BFIELD32；定义B的长度为32字节，位置为0X110SFIELD256；定义S的长度为256字节，位置为0X130

注意：MAP和FIELD伪指令仅用于定义数据结构，并不实际分配存储单元。FIELD也可用“#”代替。5.2.5汇编控制伪指令共96页42MAP0X100；定义结构化内存表首地共96页1411、IF、ELSE和EDNIFIF、ELSE和ENDIF伪指令能根据条件的成立与否决定是否执行某个程序段。IF逻辑表达式程序段1ELSE

程序段2ENDIF共96页431、IF、ELSE和EDNIFIF、EL共96页142IF、ELSE、ENDIF伪指令可以嵌套使用。

GBLLTest；声明一个全局逻辑变量Test

….IFTest=TRUE

程序段1ELSE

程序段2ENDIF2、WHILE和WEND共96页44IF、ELSE、ENDIF伪指令可以嵌套使用。共96页143WHILE和WEND伪指令根据条件的成立与否决定是否重复汇编一个程序段。WHILE逻辑表达式程序段WEND

若WHILE后面的逻辑表达式为真，则重复汇编该程序段，直到逻辑表达式为假。共96页45WHILE和WEND伪指令根据条件的成立共96页144WHILE和WEND伪指令可以嵌套使用。GBLACounter；声明一个全局数字变量CounterCounterSETA3；赋值

…..WHILECounter<10

程序段

WEND5.2.6其它常用的伪指令共96页46WHILE和WEND伪指令可以嵌套使用。共96页1451、定义对齐方式伪指令ALIGN

使用ALIGN伪指令可用添加填充字节的方式，使当前位置实现某种对齐方式。ALIGN{表达式{，偏移量}}

对齐方式为2表达式的值。偏移量为一个数字表达式，若使用该字段，则当前位置的对齐方式为2表达式的值+偏移量。共96页471、定义对齐方式伪指令ALIGN使用AL共96页146

；指定后面的指令为8字节对齐

AREAInit,CODE,READONLY,ALIGN=3

代码段

END2、CODE16和CODE32

CODE16用来表明其后的指令均为16位Thumb指令；CODE32伪指令则表明其后面的指令均为32位ARM指令。共96页48；指定后面的指令为8字节对齐2、CODE16和共96页147

CODE16（或CODE32）

AREAInit,CODE,READONLY

…..CODE32LDRR0,#NEXT+1BXR0

…CODE16NEXTLDRR3,#0X3FF

…END共96页49CODE16（或CODE32）AREAIn共96页1483、定义程序入口点伪指令ENTRYENTRY伪指令用于指定汇编程序的入口点。

ENTRY

AREAInit,CODE,READONLYENTRY;

…..共96页503、定义程序入口点伪指令ENTRYENT共96页1494、汇编结束伪指令ENDEND伪指令用于通知编译器汇编工作到此结束，不再往下汇编了。

END

AREAInit,CODE,READONLY

…END共96页514、汇编结束伪指令ENDEND伪指令用于共96页1505、等效伪指令EQUEQU伪指令用于为程序中的常量、标号等定义一个等效的字符名字，其作用类似于C语言中的#define。

名称EQU表达式{，类型}EQU也可用“*”代替。共96页525、等效伪指令EQUEQU伪指令用于为程共96页151

由EQU伪指令定义的字符名称，当其表达式为32位常量时，可以指定表达式的数据类型，有以下三种类型：CODE16、CODE32和DATA。

TestEQU50；定义标号Test的值为50AddrEQU0x55,CODE32；定义Addr的值为0x55，其该处为32位的ARM指令共96页53由EQU伪指令定义的字符名称，当其表达式共96页1526、外部可引用符号声明伪指令EXPORT（或GLOBAL）

用伪指令EXPORT可以声明一个其他源文件可引用的符号，这种符号也叫做外部可引用符号。EXPORT符号{[WEAK]}EXPORT可用GLOBAL代替。共96页546、外部可引用符号声明伪指令EXPORT（或GL共96页153

标号在程序中区分大小写，[WEAK]选项声明其他的同名标号优先于该标号被引用。

AREAInit,CODE,READONLYEXPORTStest

…END7、IMPORT共96页55标号在程序中区分大小写，[WEAK]选项共96页154

当在一个源文件中需要使用另外