实验指导书注释版exp1.pdfVIP

实验一 ARM 汇编基础实验 Reference: 《ARM 体系结构不编程》-杜春雷 一、实验目的 1．掌握ARM 汇编指令 2 ．学习掌握C 与汇编混合编程基础 3 ．熟练使用ARM 调试工具RVDS 进行调试操作 二、实验内容 1．熟悉ARM 汇编 2 ．用ARM 汇编实现1+2+...+N 3 ．C 调用汇编实验（实现字符串拷贝功能） 4 ．汇编调用C 实验 5 ．ARM 汇编实现冒泡算法 （选做） 三、预备知识 1．C 语言、ARM 汇编 2. 混合编程 四．实验设备与工具 硬件：ARM 嵌入式开发平台，PC 机Pentium100 以上。 软件：Windows 操作系统，RVDS 软件 四、实验原理 1、ARM 中的C 和汇编混合编程 在嵌入式系统开发中，目前使用的主要编程语言是C 和汇编。在稍大规模的嵌入式软件中， 例如操作系统，大部分的代码都是用C 编写的，主要是因为C 语言的结构比较好，便于人 的理解，而且有大量的支持库。 尽管如此，很多地方还是要用到汇编语言，例如开机时硬件系统的初始化，包括CPU 状态 的设定，中断的使能，主频的设定，以及RAM 的控制参数及初始化，一些中断处理方面也 可能涉及汇编。另外一个使用汇编的地方就是一些对性能非常敏感的代码块，这是不能依靠 C 编译器生成代码，而要手工编写汇编，达到优化的目的。而且，汇编语言是和CPU 指令 集紧密相连的，作为涉及底层的嵌入式系统开发，熟练对应汇编语言的使用也是必须的。 单纯的C 或者汇编编程请参考相关的书籍或者手册，这里主要讨论C 和汇编的混合编程， 包括相互之间的函数调用。下面分四种情况来进行讨论。 1) 在C 语言中内嵌汇编 在C 中内嵌的汇编指令包含大部分的ARM 和Thumb 指令，不过其使用与汇编文件中 的指令有些不同，存在一些限制，主要有下面几个方面： a) 不能直接向PC 寄存器赋值，程序跳转要使用用B 或者BL 指令 b) 在使用物理寄存器时，不要使用过于复杂的C 表达式，避免物理寄存器冲突 c) R12 和 R13 可能被编译器用来存放中间编译结果，计算表达式值时可能将 R0 到 R3 、R12 及R14 用于子程序调用，因此要避免直接使用这些物理寄存器 d) 一般不要直接指定物理寄存器，而让编译器进行分配 内嵌汇编使用的标记是__asm 或者asm 关键字，用法如下： __asm { instruction [; instruction] … [instruction] } asm(“instruction [; instruction]”); 下面通过一个例子来说明如何在C 中内嵌汇编语言， #include stdio.h void my_strcpy(const char *src ， char *dest) /* 自定义的字符串拷贝函数*/ { char ch; /*ch 实际用来做中间（缓冲/临时）变量*/ __asm /*内嵌汇编的标志*/ { loop: ldrb ch， [src]， #1 /* LDRB:加载无符号字节数据；*/ /*src 指针指向源字符串，#1 表示拷贝一个字符后，src 指针指向下一个字符;*/ strb ch， [dest]， #1 /*STRB ：存储字节数据；*/ /*dest 指向目的字符串，#1 表示存到目的字符串后，dest 指向下一个待存位置*/ cmp ch， #0 /*将 ch 和立即数 0 迚行比较*/ bne loop /*当上一步比较结果丌一样时，表示拷贝尚未结束，继续循环*/ }/*当 ch 读到 0 时代表需要拷贝的字符串已读完，这时候在目的字符串末尾已经 添加了 0 字符，这是 C 中字符串的结束标志*/ } int main() { char *a = forget it and move on!; /*C 中初始化定义的字符串自动在