第3 ARM寻址方式与指令系统 13 14节

会计学1第3ARM寻址方式与指令系统1314节§3.3ARM指令集-数据处理5、例如：（1）、R0=0X12345678ANDR0,R0,#5

结果:

R0<=0x00000000

第1页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理十六、ORR或指令1、格式：

ORR{<cond>}{s}<Rd>,<Rn>,<OP2>2、功能

RnORROP2Rd3、格式说明

Rd:寄存器

Rn:寄存器

OP2:寄存器，立即数，寄存器移位4、注意：按位进行或操作第2页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理4、ORR运算规则

OP1运算符(或∨)OP2

=RESULT0∨

0=00∨

1=11∨

0=11∨

1=1第3页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理5、例如：（1）、R0<=0X12345678ORRR0,R0,#5

结果:

R0<=0x1234567D

第4页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理十七、EOR异或指令1、格式：

EOR{<cond>}{s}<Rd>,<Rn>,<OP2>2、功能

RnEOROP2Rd3、格式说明

Rd:寄存器

Rn:寄存器

OP2:寄存器，立即数，寄存器移位4、注意：按位进行异或操作第5页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理4、EOR运算规则

OP1运算符(异或⊕

)OP2

=RESULT0⊕

0=00⊕

1=11⊕

0=11⊕

1=0第6页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理5、例如：（1）、R0=0X12345678EORR0,R0,#5

结果:

R0<=0x1234567D

第7页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理十八、BIC位清除指令1、格式：

BIC{<cond>}{s}<Rd>,<Rn>,<OP2>2、功能

RnAND(!OP2)Rd3、格式说明

Rd:寄存器

Rn:寄存器

OP2:寄存器，立即数，寄存器移位第8页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理4、例如：R0=#0X12345678BICR0,R0,#5

结果:(1)!#5=>#0xFFFFFFFA(2)R0AND#0xFFFFFFFAR0

R0<=#0x1234567A第9页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理十九、CMP比较指令1、格式：

CMP{<cond>}<RD>,<OP1>2、功能

RN-OP1结果影响CPSR(N,Z,C,V)

注意:指令后无S,影响状态标志位3、格式说明

RD:寄存器

OP1:寄存器，立即数，寄存器移位第10页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理4、如何影响标志位-执行CMP前

第11页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理4、如何影响标志位-执行CMP后

第12页/共69页ARM状态下CPSR寄存器第13页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理5、例如：（1）、R0=#0x05相等

CMPR0,#5ADDGTR0,R0,#5;GT有符号大于(Z=0)AND(N=V)（2）、R0=#0x06大于

CMPR0,#5ADDGTR0,R0,#5（3）、R0=#0x03小于

CMPR0,#5ADDGTR0,R0,#5

第14页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理二十、CMN反值比较指令1、格式：

CMN{<cond>}<RD>,<OP1>2、功能

RN-(-OP1)结果影响CPSR

注意:指令后无S,但影响状态标志位3、格式说明

RD:寄存器

OP1:寄存器，立即数，寄存器移位第15页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理5、例如：与负数的绝对值比较（1）、R0=#0x05相等CMNR0,#5（2）、R0=#0x06大于CMNR0,#5（3）、R0=#0x03小于CMNR0,#5

第16页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理二十一、TST位测试指令1、格式：

TST{<cond>}<RD>,<OP1>2、功能

RdANDOP1不保存结果,影响CPSR标志位

注意:指令后无S,但影响状态标志位3、格式说明

RD:寄存器

OP1:寄存器，立即数，寄存器移位第17页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理5、例如R0=#0x1FA423E4TSTR0,#5；用于测试R0中位2,0是否为0R0AND#5=>#4AND#5=>0b0100AND0b0101=0b0100CPSR中Z=0结果不为0R0中位2,0不全为0第18页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理二十二、TEQ相等测试指令1、格式：

TEQ{<cond>}<RD>,<OP1>2、功能

RN⊕

OP1不保存结果,影响CPSR标志位

注意:指令后无S,但影响状态标志位3、格式说明

RD:寄存器

OP1:寄存器，立即数，寄存器移位第19页/共69页§3.3ARM指令集-数据处理5、例如R0=#0x1FA423E4TEQR0,#5(1)R0EOR#50x00000005EOR0x1FA423E4=0x1FA423E4CPSR中Z=0结果不为0,不相等第20页/共69页§3.3ARM指令集-跳转指令功能１、实现程序跳转(1)、跳转指令:跳转空间依据指令确定(2)、向程序指针寄存器PC(R15)写入目标地址：在4GB空间任意跳转２、程序状态切换(ARM状态、Thumb状态)第21页/共69页§3.3ARM指令集-跳转指令一、B跳转指令1、格式

B{<cond>}<ADDR>;2、功能：

跳转到地址ADDR处，继续执行程序

注意：ADDR是相对于PC的一个偏移量，而不是绝对值（物理地址）3、跳转范围ADDR

ADDR为24位有符号偏移量,±32M地址范围

第22页/共69页§3.3ARM指令集-跳转指令4、目标地址计算方法（１）、24位有符号数据扩展到３２位

±8M一个数字表示一条指令,总指指令数（２）、左移２位（X4）(一个字的地址->4字节地址)

±32M存储空间（３）、扩展后的偏移量＋PC=PC５、例如（类似8086JMP）

Bexit;….exit第23页/共69页§3.3ARM指令集-跳转指令二、BL带返回的跳转指令1、格式

BL{<cond>}<ADDR>;2、功能：用于子程序调用

（１）、跳转到地址ADDR处，继续执行程序（２）、PC=LR(R14),用于子程序返回（LRPC）

注意：ADDR是相对于PC的一个偏移量，而不是绝对值（物理地址）3、跳转范围ADDR

ADDR为24位有符号偏移量,±32M地址范围

第24页/共69页§3.3ARM指令集-跳转指令4、目标地址计算方法（１）、24位有符号数据扩展到３２位

±8M一个数字表示一条指令,指令数（２）、左移２位（X4）(一个字的地址)

±32M存储空间（３）、＋PC=PC５、例如（类似8086JMP）

BLfunc;….func

movR15,R14子程序返回

第25页/共69页§3.3ARM指令集-跳转指令三、BLX带返回和状态切换的跳转指令1、格式

BLX{<cond>}<ADDR>;

BLX{<cond>}<Rn>;2、功能：用于子程序调用和状态切换

（１）、跳转到地址ADDR处或以Rn内容为地址处，继续执行程序（２）、PC=LR(R14),用于子程序返回（LRPC）（3）、目标地址处为Thumb指令，则从ARM状态转为Thumb状态3、跳转范围ADDR

ADDR为24位有符号偏移量,±32M地址范围

第26页/共69页§3.3ARM指令集-跳转指令第27页/共69页§3.3ARM指令集-跳转指令4、目标地址计算方法（１）、24位有符号数据扩展到３２位

±8M一个数字表示一条指令,指令数（２）、左移２位（X4）(一个字的地址)

±32M存储空间（３）、＋PC=PC５、例如

BLXT16;….T16;Thumb指令

第28页/共69页§3.3ARM指令集-跳转指令四、BX带状态切换的跳转指令1、格式BX{<cond>}<Rn>;2、功能：用于子程序调用和状态切换

（１）、跳转到地址ADDR处或以Rn内容为地址处，继续执行程序（２）、目标地址处为Thumb指令，则从ARM状态转为Thumb状态3、跳转范围ADDR

ADDR为24位有符号偏移量,±32M地址范围

第29页/共69页§3.3ARM指令集-跳转指令第30页/共69页§3.3ARM指令集-跳转指令4、目标地址计算方法（１）、24位有符号数据扩展到３２位

±8M一个数字表示一条指令,指令数（２）、左移２位（X4）(一个字的地址)

±32M存储空间（３）、＋PC=PC５、例如

LDRR0,exit;目标地址exit装入R0BXR0;转到Exit处执行,状态切换第31页/共69页§3.3ARM指令集-LOAD/STORE指令一、功能寄存器与存储器之间传送数据二、分类1、单一数据传送指令

LDR/STR2、多数据传送指令LDM/STM3、数据交换指令SWP/SWPB第32页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令一、LDR字数据加载指令1、格式

LDR{<cond>}<Rd>,<addr>2、功能

addr地址内字数据＝〉Rd3、指令：Rn基址寄存器

Rm变址寄存器

Index12位立即数第33页/共69页常数一、立即寻址指令格式立即数组成二、常数;一个32位常数用12编码表示,符合以下规则才是合法常数常数=immed_8循环右移(2Xrotate_imm)

31-2827-2524-212019-1615-1211-0condopcodesRnRdOp2立即数11-87-0循环部分立即数部分Rotate_immImmed_8第34页/共69页常数三、例如汇编指令movr0,#0x0000f200机器指令0xe3a00cf2,其中0xcf2为立即数Immed_8=0xF2rotate_imm=0x0c常数(循环右移动24位)0x0000F200=0xF2循环右移（2X(0x0C)）第35页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令3、指令(1)LDRRd,[Rn]Rn内容为存储器地址此地址内一个字Rd寄存器间接寻址

(2)LDRRd,[Rn,Rm]Rn+Rm为存储器地址此地址内一个字Rd基址＋变址寻址第36页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令(3)LDRRd,[Rn,#index]Rn+#index为存储器地址此地址内一个字Rd基址+变址寻址(4)LDRRd,[Rn,RmLSL#5]Rn+RmX32为存储器地址此地址内一个字Rd基址＋变址寻址第37页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令(5)LDRRd,[Rn,Rm]!Rn+Rm为存储器地址此地址内一个字RdRn+RmRn基址+变址寻址(6)LDRRd,[Rn,#Index]!Rn+#Index为存储器地址此地址内一个字RdRn+#index=Rn基址＋变址寻址第38页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令(7)LDRRd,[Rn,Rm,LSL#5]!Rn+RmX32为存储器地址此地址内一个字RdRn+RmX32Rn基址+变址寻址(8)LDRRd,[Rn],RmRn内容为存储器地址此地址内一个字RdRn+Rm=Rn寄存器间接寻址第39页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令(9)LDRRd,[Rn],#indexRn内容为存储器地址此地址内一个字RdRn+#indexRn寄存器间接寻址(10)LDRRd,[Rn],RmLSL#5Rn内容为存储器地址此地址内一个字RdRn+RmX32=Rn寄存器间接寻址第40页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令4、例如LDRR0,[R1,R2,LSL#5]!第41页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令二、LDRB字节数据加载指令1、格式

LDR{<cond>}B<Rd>,<addr>2、功能(1)addr地址内字节数据＝〉Rd(2)Rd高２４位清零

第42页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令三、LDRBT用户模式下的字节读取指令1、格式

LDR{<cond>}BT<Rd>,<addr>2、功能:同LDRB3、注意：

不管当前是什么模式，都作为用户模式下的存储器操作第43页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令四、LDRH半字数据加载指令1、格式

LDR{<cond>}H<Rd>,<addr>2、功能(1)addr地址内半字数据＝〉Rd(2)Rd高16位清零3、例如

LDRHR0,[R1];第44页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令五、LDRSB有符号的字节数据加载指令1、格式

LDR{<cond>}SB<Rd>,<addr>2、功能(1)addr地址内字节数据＝〉Rd(2)Rd高24位按字节符号位扩展3、例如R1=0x10000000[0x10000000]=0x93

LDRSBR0,[R1]结果R0=0xFFFFFF93第45页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令六、LDRSH有符号的半字数据加载指令1、格式

LDR{<cond>}SH<Rd>,<addr>2、功能(1)addr地址内半字数据＝〉Rd(2)Rd高16位按字节符号位扩展3、例如R1=0x10000000[0x10000000]=0x933D

LDRSHR0,[R1]结果R0=0xFFFF933D第46页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令七、LDRT用户模式下的字读取指令1、格式

LDR{<cond>}T<Rd>,<addr>2、功能:同LDR3、注意：

不管当前是什么模式，都作为用户模式下的存储器操作第47页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令八、STR字数据存储指令1、格式

STR{<cond>}<Rd>,<addr>2、功能:

Rd(寄存器)数据==地址Addr中3、例如R1=0x40003000R0=0x1A27E4F3STRR0,[R1,#4]!(1)存储器地址=R1+#4=0x40003000+#4=0x40003004(2)R0[0x40003004]=0x1A27E4F3(3)

修改R1R1+#4R1=0x40003004第48页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令九、STRB字节数据存储指令1、格式

STR{<cond>}B<Rd>,<addr>2、功能:

Rd数据最低字节==地址Addr中3、例如R1=0x40003000R0=0x1A27E4F3STRBR0,[R1,#4]!(1)存储器地址=R1+#4=0x40003000+#4=0x40003004(2)R0[0x40003004]=0xF3(3)

修改R1R1+#4R1=0x40003004第49页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令十、STRBT用户模式下的字节数据存储指令1、格式

STR{<cond>}BT<Rd>,<addr>2、功能:

Rd数据最低字节==地址Addr中3、注意：不论当前处于何种模式，都以用户模式访问内存第50页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令十一、STRH半字数据存储指令1、格式

STR{<cond>}H<Rd>,<addr>2、功能:

Rd数据低2字节==地址Addr中3、例如R1=0x40003000R0=0x1A27E4F3STRHR0,[R1,#4]!(1)存储器地址=R1+#4=0x40003000+#4=0x40003004(2)R0[0x40003004]=0xE4F3(3)

修改R1R1+#4R1=0x40003004第51页/共69页§3.3ARM指令集-单一数据传送指令十二、STRT用户模式下字存储指令1、格式

STR{<cond>}T<Rd>,<addr>2、功能:同STR3、注意：不论当前处于何种模式，都以用户模式访问内存第52页/共69页§3.3ARM指令集-批数据传送指令一、LDM批数据加载指令1、格式

LDM{<cond>}{<Type>}<Rn>!,<reg>{^}2、功能:连续存储单元==〉寄存器（多个）3、格式说明Rn:内存地址（存储器）

Reg:寄存器列表!后缀:指令执行后，将最后地址写入基址寄存器^后缀:Regs无PC时,指令中的寄存器为用户模式下寄存器

否则:将SPSR=>复制CPSR第53页/共69页§3.3ARM指令集-批数据传送指令TYPE:IA传送后地址+4FD满递减堆栈

IB传送前地址+4ED空递减堆栈DA传送后地址-4FA满递增堆栈

DB传送前地址-4EA空递增堆栈

满栈:堆栈指针指向上次写入的最后一个单元

空栈:堆栈指针指向第一个空闲单元

第54页/共69页§3.3ARM指令集-批数据传送指令4、例如AREAWord,CODE,READONLYT1EQU0x40001000;ENTRYstartLDRR0,=T1;0x40001000=>R0MOVR13,R0;R13SP

LDMFDR13!,{R0,R1};从左至右END

第55页/共69页§3.3ARM指令集-批数据传送指令执行LDMFD前寄存器值,内存数据第56页/共69页§3.3ARM指令集-批数据传送指令第57页/共69页§3.3ARM指令集-批数据传送指令执行LDMFD后寄存器第58页/共69页§3.3ARM指令集-批数据传送指令执行:(1)执行LDMFDr13!,{r0,r1}前sp=0x40001000[sp]=0xE7FF0010[sp+4]=0xE800E800(2)执行LDMFDr13!,{r0,r1}后[sp]=>R0=0xE7FF0010Sp=Sp+4=0x40001004[sp]=>R1=0xE800E800Sp=Sp+4=0x40001008

出栈次序：从左---〉右满递减堆栈

第59页/共69页§3.3ARM指令集-批数据传送指令二、STM批数据存储指令1、格式

STM{<cond>}{<Type>}<Rn>!,<reg>{^}2、功能:连续存储单元寄存器（多个）3、格式说明

与LDM一致第60页/共69页§3.3ARM指令集-批数据传送指令4、例如AREAWord,CODE,READONLY;T1EQU0x11223344;T2EQU0x88776655;T3EQU0x40001000;ENTRY;startLDRR0,=T3;;R0=0x40001000MOVR13,R0;;Sp=R13=0x