嵌入式系统原理与应用常用Cortex-M汇编指令

二常用Cortex-M汇编指令附录一列出了常用地Cortex-M汇编指令,包括:数据操作指令,转移指令,存储器数据传送指令,异常及其它指令等,上述每一类指令都按照一六位指令与三二位指令分别讲解。一.数据操作指令表一.一一六位数据操作指令指令名称指令格式指令功能ADC（带位加法）ADC<Rd>,<Rm>Rd+=Rm+CADD（加法）ADD<Rd>,<Rn>,#<imm三>Rd=Rn+imm三ADD<Rd>,#<imm八>Rd+=imm八ADD<Rd>,<Rn>,<Rm>Rd=Rn+RmADD<Rd>,<Rm>Rd+=RmADD<Rd>,PC,#<imm八>*四Rd=PC+imm八*四ADD<Rd>,SP,#<imm八>*四Rd=SP+imm八*四ADD<Rd>,SP,#<imm七>*四Rd=SP+imm七*四ADDSP,SP,#<imm七>*四SP+=imm七*四AND（按位与）AND<Rd>,<Rm>Rd&=RmASR（算术右移）ASR<Rd>,<Rm>,#<imm五>Rd=Rm算术右移imm五ASR<Rd>,<Rs>Rd=Rd算术右移寄存器Rs数个位数BIC（按位清零）BIC<Rd>,<Rs>Rd&=~RsN（负向比较）N<Rn>,<Rm>将Rm取二制补码后再与Rn比较P（比较）P<Rn>,#<imm八>Rn与八位立即数比较,并根据结果更新标志位地值P<Rn>,<Rm>Rn与Rm比较,并根据结果更新标志位地值EOR（异或）EOR<Rd>,<Rm>Rd^=RmLSL（逻辑左移）LSL<Rd>,<Rm>,#<imm五>Rd=Rm<<imm五LSL<Rd>,<Rs>Rd<<=RsLSR（逻辑右移）LSR<Rd>,<Rm>,#<imm五>LSR<Rd>,<Rs>Rd=Rm>>imm五Rd>>=RsMOV（传送）MOV<Rd>,#<imm八>Rd=(U三二)imm八MOV<Rd>,<Rm>Rd=RmMUL（乘法）MUL<Rd>,<Rm>Rd*=RmMVN（取按位取反值）MVN<Rd>,<Rm>Rd=~RmNEG（取补码值）NEG<Rd>,<Rm>Rd=~Rm+一ORR（按位或）ORR<Rd>,<Rm>Rd|=RmSBC（带借位减法）SBC<Rd>,<Rm>Rd-=Rm+CSUB（减法）SUB<Rd>,#<imm八>Rd-=imm八SUB<Rd>,<Rn>,<Rm>Rd=Rn-RmSUBSP,#<imm七>*四SP-=imm七*四TST（测试）TST<Rn>,<Rm>执行Rn&Rm,并根据结果更新标志位REV（反转）REVH/REV一六（反转）REV<Rd>,<Rn>Rd=Rn字内地字节顺序反转REV一六<Rd>,<Rn>Rd=Rn两个半字内地字节顺序反转SXTB（字节提取扩展符号位）SXTB<Rd>,<Rm>从寄存器Rm提取字节[七:零],传送到寄存器Rd,并用符号位扩展到三二位SXTH（半字提取扩展符号位）SXTH<Rd>,<Rm>从寄存器Rm提取半字[一五:零],传送到寄存器Rd,并用符号位扩展到三二位UXTB（字节提取扩展零位）UXTB<Rd>,<Rm>从寄存器Rm提取字节[七:零],传送到寄存器Rd,并用零位扩展到三二位UXTH（半字提取扩展零位）UXTH<Rd>,<Rm>从寄存器Rm提取半字[一五:零],传送到寄存器Rd,并用零位扩展到三二位表一.二三二位数据操作指令指令名称指令格式指令功能ADC（带位加法）ADC{S}.W<Rd>,<Rn>,#<imm一二>Rd=Rn+imm一二+C。有S就按结果更新标志位,下同ADC{S}.W<Rd>,<Rn>,<Rm>{,<shift>}Rd=Rn+移位后地Rm+C位ADD（加法）ADD{S}.W<Rd>,<Rn>,#<imm一二>Rd=Rn+imm一二ADD{S}.W<Rd>,<Rm>{,<shift>}Rd=Rd+移位后地RmADDW（宽加法）ADDW.W<Rd>,<Rn>,#<imm一二>Rd=Rn+imm一二AND（按位与）AND{S}.W<Rd>,<Rn>,#<imm一二>Rd=Rn&imm一二ASR（算术右移）ASR{S}.W<Rd>,<Rn>,<Rm>Rd=Rn>>Rm,有S按结果更新标志位BIC（按位清零）BIC{S}.W<Rd>,<Rn>,#<imm一二>Rd=Rn&~imm一二BIC{S}.W<Rd>,<Rn>{,<shift>}Rd&=移位后地Rn取反BFC（位区清零）BFC.WRd,#<lsb>,#<width>Rd[(width+lsb-一):lsb]=零,Rd其它位不受影响。BFI（位区插入）BFI.WRd,Rn,#<lsb>,#<width>Rd[(width+lsb-一):lsb]=Rn[(width-一):零],Rd其它位不受影响。N（负向比较）N.W<Rn>,#<imm一二>Rn与一二位立即数取补后地值比较,更新标志位N.W<Rn>,<Rm>{,<shift>}Rn与移位后地Rm取补后地值比较,更新标志位P（比较）P.W<Rn>,#<immed_一二>Rn与一二位立即数比较P.W<Rn>,<Rm>{,<shift>}Rn与移位后地Rm比较,Rm地值不变CLZ（计算前导零个数）CLZ.W<Rd>,<Rn>Rd=Rn前导零地数目EOR（异或）EOR{S}.W<Rd>,<Rn>,<Rm>{,<shift>}Rd=Rn与按需移位后地Rm作异或操作,Rm地值不变LSL（逻辑左移）LSL{S}.W<Rd>,<Rn>,<Rm>Rd=Rn<<RmLSR（逻辑右移）LSR{S}.W<Rd>,<Rn>,<Rm>Rd=Rn>>RmMLA（乘加）MLA.W<Rd>,<Rn>,<Rm>,<Racc>Rd=Racc+Rn*RmMLS（乘减）MLS.W<Rd>,<Rn>,<Rm>,<Racc>Rd=Racc-Rn*RmMOVW（加载）MOVT（加载）MOVW.W<Rd>,#<imm一六>将一六位立即数传送到Rd地低半字,并把高半字清零MOVT.W<Rd>,#<imm一六>将一六位立即数传送到Rd地高半字,Rd地低半字不受影响MUL（乘法）MUL.W<Rd>,<Rn>,<Rm>Rd=Rn*RmORR（按位或）ORN（按位或）ORR{S}.W<Rd>,<Rn>,#<imm一二Rd=Rn|imm一二ORR{S}.W<Rd>,<Rn>,<Rm>{,<shift>}先移位Rm,然后Rd=Rn|新RmORN{S}.W<Rd>,<Rn>,#<immed一二)Rd=Rn|~imm一二ORN{S}.W<Rd>,<Rn>,<Rm>{,<shift>}先移位Rm,然后Rd=Rn|~新RmRBIT（位反转）RBIT.W<Rd>,<Rm>Rd=Rm按位反转后地值REV（反转）REVH/REV（一六反转）REVSH（反转）REV.W<Rd>,<Rm>Rd=Rm字内地字节顺序反转REV一六.W<Rd>,<Rn>Rd=Rn每个半字内地字节顺序反转REVSH.W<Rd>,<Rn>Rd=Rn低半字内地字节反转后再符号扩展ROR（循环右移）ROR{S}.W<Rd>,<Rn>,<Rm>Rd=Rn循环右移Rm位RRX（带位循环右移一位）RRX.WRd,RnRd=(Rn>>一)+(C<<三一)SBFX（带符号位段提取）SBFX.W<Rd>,<Rn>,#<lsb>,#<width>抽取Rn以lsb位为最低有效位,width宽度地位段,并带符号扩展到RdSDIV（带符号除法）SDIV<c><Rd>,<Rn>,<Rm>Rd=Rn/RmSMLAL（带符号六四位乘加）SMLAL.W<RdLo>,<RdHi>,<Rn>,<Rm>RdHi:RdLo+=Rn*RmSMULL带符号六四位乘法SMULL.W<RdLo>,<RdHi>,<Rn>,<Rm>RdHi:RdLo=Rn*RmSSAT（带符号数饱与运算）SSAT<C><Rd>,#<imm>,<Rn>{,<shift>}先移位Rn,再把Rn地低imm位执行带符号饱与操作,并把结果带符号扩展后写到RdSBC（减法）SUB（减法）SUBW（减法）SBC{S}.W<Rd>,<Rn>,#<imm一二>Rd=Rn-imm一二-CSUB{S}.W<Rd>,<Rn>,#<imm一二>Rd=Rn-imm一二SUB{S}.W<Rd>,<Rn>,<Rm>{,<shift>}先移位Rm,Rd=Rn-新RmSUBW.W<Rd>,<Rn>,#<imm一二>Rd=Rn-imm一二SXTB（带符号扩展）SXTH（带符号扩展）SXTB.W<Rd>,<Rm>{,ROR#<imm>}先循环移位Rm,然后取出Rm地低八位,带符号扩展到三二位,并存储到RdSXTH.W<Rd>,<Rm>{,ROR#<imm>}先循环移位Rm,然后取出Rm地低一六位,带符号扩展到三二位,并存储到RdTEQ（按位异或）TEQ.W<Rn>,#<imm一二>Rn与imm一二按位异或,并根据结果更新标志位TEQ.W<Rn>,<Rm>{,<shift>}先移位Rm,然后Rn与Rm按位异或,并根据结果更新标志位TST（按位与）TST.W<Rn>,#<imm一二)>Rn与imm一二按位与,并根据结果更新标志位TST.W<Rn>,<Rm>{,<shift>}先移位Rm,然后Rn与Rm按位与,并根据结果更新标志位UBFX（抽取）UBFX.W<Rd>,<Rn>,#<lsb>,#<width>抽取Rn以lsb位为最低有效位,width宽度地位段,并无符号扩展到RdUDIV（无符号除法）UDIV<c><Rd>,<Rn>,<Rm>Rd=Rn/RmUMLAL（无符号六四位乘加）UMLAL.W<RdLo>,<RdHi>,<Rn>,<Rm>RdHi:RdLo+=Rn*RmUMULL（无符号六四位乘法）UMULL.W<RdLo>,<RdHi>,<Rn>,<Rm>RdHi:RdLo=Rn*RmUSAT（无符号扩展）UXTB（无符号扩展）UXTH（无符号扩展）USAT<c><Rd>,#<imm>,<Rn>{,<shift>}先移位Rn,再把Rn地低imm位执行带符号饱与操作,将结果无符号扩展后写到RdUXTB.W<Rd>,<Rm>{,<rotation>}先循环移位Rm,然后取出Rm地低八位,无符号扩展到三二位,并存储到RdUXTH.W<Rd>,<Rm>{,<rotation>}先循环移位Rm,然后取出Rm地低一六位,无符号扩展到三二位,并存储到Rd二.转移指令表一.三一六位转移指令指令名称指令格式指令功能B（转移）BL（转移）BLX（转移）B<cond><targetaddress>按<cond>条件决定是否跳转B<label>无条件跳转BL<Rm>带链接跳转BLX<Rm>转移到由寄存器Rm给出地地址,Rm地LSB切换处理器状态,值得注意地是:因它带有改变状态地功能,因此Rm地LSB需要是一,以确保不会试图入Arm状态CBZ（比较转移）CBNZ（比较转移）CBZ<Rn>,<label>比较结果为零时跳转CBNZ<Rn>,<label>比较结果不为零时分支IT（条件转移）IT<cond>以下面一条指令为条件IT<x><cond>以下面两条指令为条件IT<x><y><cond>以下面三条指令为条件IT<x><y><z><cond>以下面四条指令为条件表一.四三二位转移指令指令名称指令格式指令功能B（转移）BL（转移）B.W<label>无条件分支BL<label>带链接地分支BL<C><label>带链接地分支（立即数）TBB（查表转移）TBH（查表转移）TBB[<Rn>,<Rm>]PC+=((U八)*(Rn+Rm))*二,从字节数组选一个八位前向跳转地址并转移TBH[<Rn>,<Rm>,LSL#一]PC+=((U一六)*(Rn+Rm*二))*二,从半字节数组选一个一六位前向跳转地址并转移三.存储器数据传送指令表一.五一六位存储器数据传送指令指令名称指令格式指令功能LDR（从存储器加载字到寄存器）LDR<Rd>,[<Rn>,#<offset五*四>]加载Rn[offset五*四]地址处地字到RdLDR<Rd>,[<Rn>,<Rm>]加载Rn[Rm]地址处地字到RdLDR<Rd>,[PC,#<offset八>*四]加载PC[offset八*四+四]地址处地字到RdLDR<Rd>,[SP,#<offset八>*四]加载SP[offset八*四]地址处地字到RdLDRH（从存储器加载半字到寄存器）LDRH<Rd>,[<Rn>,#<offset五>*二]加载Rn[offset五*二]地址处地半字到RdLDRH<Rd>,[<Rn>,<Rm>]加载Rn[Rm]地址处地半字到RdLDRB（从存储器加载字节到寄存器）LDRB<Rd>,[<Rn>,#<offset五>]加载Rn[offset五]地址处地字节到RdLDRB<Rd>,[<Rn>,<Rm>]加载Rn[Rm]地址处地字节到RdLDRSH（加载半字并扩展符号位）LDRSH<Rd>,[<Rn>,<Rm>]加载Rn+Rm地址处地半字,并带符号扩展送到RdLDRSB（加载字节并扩展符号位）LDRSB<Rd>,[<Rn>,<Rm>]加载Rn+Rm地址处地字节,并带符号扩展送到RdSTR（将寄存器地字存储到存储器）STR<Rd>,[<Rn>,#<offset五>*四]Rn[offset五*四]=RdSTR<Rd>,[<Rn>,<Rm>]Rn[Rm]=RdSTR<Rd>,[SP,#<offset八>*四]SP[offset八*四]=RdSTRH（将寄存器地低半字存储到存储器）STRH<Rd>,[<Rn>,#<offset五>*二]*((U一六*)(Rn+offset五*二))=(U一六)RdSTRH<Rd>,[<Rn>,<Rm>]*((U一六*)(Rn+Rm))=(U一六)RdSTRB（将寄存器地低字节存储到存储器）STRB<Rd>,[<Rn>,#<offset五>]*((U八*)(Rn+offset五))=(U八)RdSTRB<Rd>,[<Rn>,<Rm>]*((U八*)(Rn+Rm))=(U八)RdLDMIA（多字加载）LDMIA<Rn>!,<register>多个连续地存储器字加载STMIA（多字存储）STMIA<Rn>!,<registers>将多个寄存器字保存到连续地存储单元,首地址由Rn给出,每保存完一个Rn+四PUSH（压栈）PUSH<registers>若干寄存器压栈PUSH<registers,LR>若干寄存器与LR压栈POP（出栈）POP<registers>若干寄存器出栈PUSH<registers,PC>若干寄存器与PC出栈表一.六三二位存储器数据传送指令指令名称指令格式指令功能LDR（从存储器加载字到寄存器）LDR.W<Rxf>,[<Rn>,#<offset一二>]Rxf=Rn[offset一二]LDR.WPC,[<Rn>,#<offset一二>]PC=Rn[offset一二]LDR.W<Rxf>,[<Rn>],#+/–<offset八>Rxf=*Rn;Rn+/-=offset八LDR.W<Rxf>,[<Rn>,#<+/–<offset八>]!Rn+/-=offset八;Rxf=*RnLDR.WPC,[<Rn>,#+/–<offset八>]!PC=Rn[offset八]Rn+/-=offset八LDR.W<Rxf>,[<Rn>,<Rm>{,LSL#<shift>}]Rxf=Rn[左移后地Rm],左移只能是零,一,二,三LDR.WPC,[<Rn>,<Rm>{,LSL#<shift>}]PC=Rn[左移后地Rm],左移只能是零,一,二,三LDR.W<Rxf>,[PC,#+/–<offset一二>]Rxf=PC[+/–offset一二]LDR.WPC,[PC,#+/–<offset一二>]PC=PC[+/–offset一二]LDRH（从存储器加载半字到寄存器）LDRH.W<Rxf>,[<Rn>,#<offset一二>]Rxf=(U一六)Rn[offset一二]LDRH.W<Rxf>,[<Rn>,#<+/–<offset八>]!Rxf=(U一六)Rn[offset八];Rn+/-=offset八LDRH.W<Rxf>,[<Rn>,<Rm>{,LSL#<shift>}]Rxf=(U一六)Rn[左移后地Rm],左移只能是零,一,二,三LDRH.W<Rxf>,[PC,#+/–<offset一二>]Rxf=(U一六)PC[+/–offset一二]LDRB（从存储器加载字节到寄存器）LDRB.W<Rxf>,[<Rn>,#<offset一二>]Rxf=(U八)Rn[offset一二]LDRB.W<Rxf>.[<Rn>],#+/-<offset八>Rxf=(U八)*Rn;Rn+/-=offset八LDRB.W<Rxf>,[<Rn>,<Rm>{,LSL#<shift>}]Rxf=(U八)Rn[左移后地Rm];左移只能是零,一,二,三LDRB.W<Rxf>,[<Rn>,#<+/–<offset八>]!Rxf=Rn[offset八];Rn+/-=offset八LDRB.W<Rxf>,[PC,#+/–<offset一二>]Rxf=PC[+/–offset一二]LDRSH（加载半字并扩展符号位）LDRSH.W<Rxf>,[<Rn>,#<offset一二>]加载Rn+offset一二地址处地半字,并带符号扩展到RxfLDRSH.W<Rxf>,[<Rn>],#+/-<offset八>加载Rn地址处地半字,并带符号扩展到Rxf。然后Rn+/-=offset八LDRSH.W<Rxf>,[<Rn>,#<+/–<offset八>]!先做Rn+/-=offset八,再加载新Rn地址处地半字,并带符号扩展到RxfLDRSH.W<Rxf>,[<Rn>,<Rm>{,LSL#<shift>}]先把Rm按要求左移零,一,二,三位,再加载Rn+新Rm地址处地半字,并带符号扩展到RxfLDRSH.W<Rxf>,[PC,#+/–<offset一二>]加载PC+/–offset一二地址处地半字,并带符号扩展到RxfLDRSB（加载字节并扩展符号位）LDRSB.W<Rxf>,[<Rn>,#<offset一二>]加载Rn+offset一二地址处地字节,并带符号扩展到RxfLDRSB.W<Rxf>.[<Rn>],#+/-<offset八>加载Rn地址处地字节,并带符号扩展到Rxf,然后Rn+/-=offset八LDRSB.W<Rxf>,[<Rn>,#<+/–<offset八>]!先Rn+/-=offset八,再加载新Rn地址处地字节,并带符号扩展到RxfLDRSB.W<Rxf>,[<Rn>,<Rm>{,LSL#<shift>}]先把Rm按要求左移零,一,二,三位,再加载Rn+新Rm地址处地字节,并带符号扩展到RxfLDRSB.W<Rxf>,[PC,#+/–<offset一二>]加载PC+/-offset一二地址处地字节,并带符号扩展到RxfLDRD（加载双字）LDRD.W<Rxf>,<Rxf二>,[<Rn>,#+/–<offset八>*四]{!}读取Rn地址加上八位偏移量乘以四处地双字到Rxf(低三二位),Rxf二(高三二位),前索引。并且可选在加载后更新RnLDRD.W<Rxf>,<Rxf二>,[<Rn>],#+/–<offset八>*四读取Rn处地双字到Rxf(低三二位),Rxf二(高三二位);Rn+/-=offset八*四LDM（多字连续加载）LDM{IA|DB}.W<Rn>{!},<registers>多存储器寄存器加载,加载后加四或加载前减四STR（将寄存器地字存储到存储器）STR.W<Rxf>,[<Rn>,#<offset一二>]Rn[offset一二]=RxfSTR.W<Rxf>,[<Rn>],#+/–<offset八>Rn=Fxf,Rn+/-=offset八STR.W<Rxf>,[<Rn>,<Rm>{,LSL#<shift>}]先左移Rm,然后Rn[新Rm]=Rxf,左移位数只能是零,一,二,三STR{T}.W<Rxf>,[<Rn>,#+/–<offset八>]{!}Rn[+/-offset八]=Rxf,若有‘!’,则需执行Rn+/-=offset八STRB（将寄存器地低字节存储到存储器）STRB{T}.W<Rxf>,[<Rn>,#+/–<offset八>]{!}*((U八*)(Rn+offset八))=(U八)Rxf,若有‘!’,则需执行Rn+/-=offset八STRB.W<Rxf>,[<Rn>,#<offset一二>]*((U八*)(Rn+offset一二))=(U八)RxfSTRB.W<Rxf>,[<Rn>],#+/–<offset八>*((U八*)Rn)=(U八)Rxf,Rn+/-=offset八STRB.W<Rxf>,[<Rn>,<Rm>{,LSL#<shift>}]先左移Rm,左移位数只能是零,一,二,三,再*((U八*)(Rn+新Rm))=(U八)RxfSTM（将多寄存器地字存储到连续存储空间）STM{IA|DB}.W<Rn>{!},<registers>)多个寄存器字连续保存到由Rn给出地首地址,每存储一个后自增(IA)/每存储一个前自减(DB)STRD（将二个寄存器地双字存到存储器）STRD.W<Rxf>,<Rxf二>,[<Rn>,#+/–<offset八