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评分： ARM嵌入式体系结构与接口技术 实 验 报 告 班 级： 电 气07 - 1 班 学 号： 姓 名： 指导教师： 廖京盛 实验日期：2010年10月 日— 月 日 ARM 汇编指令实验 实验目的 初步学会使用 μVision IDE for ARM 开发环境及 ARM 软件模拟器； 通过实验掌握简单 ARM 汇编指令的使用方法。 实验设备 硬件：PC 机一台； 软件：μVision IDE for ARM 集成开发环境，Windows 98/2000/NT/XP。 实验内容 熟悉开发环境的使用并使用 ldr/str，mov 等指令访问寄存器或存储单元； 使用 add/sub/lsl/lsr/and/orr 等指令，完成基本算术/逻辑运算。 实验原理 ARM 处理器共有 37 个寄存器： ? 31 个通用寄存器，包括程序计数器(PC)。这些寄存器都是 32 位的； ? 6 个状态寄存器。这些寄存器也是 32 位的，但是只是使用了其中的 12 位。 这里简要介绍通用寄存器，关于状态寄存器的介绍，请参照下一节。 1. ARM 通用寄存器 通用寄存器（R0-R15）可分为三类： ? 不分组寄存器 R0~R7； ? 分组寄存器 R8~R14； ? 程序计数器 PC。 （1）不分组寄存器 R0~R7 不分组寄存器 R0~R7 在所有处理器模式下，它们每一个都访问一样的 32 位寄存器。它们是真 正的通用寄存器，没有体系结构所隐含的特殊用途。 （2）分组寄存器 R8~R14 分组寄存器 R8～R14 对应的物理寄存器取决于当前的处理器模式。若要访问特定的物理寄存器 而不依赖当前的处理器模式，则要使用规定的名字。 寄存器 R8~R12 各有两组物理寄存器：一组为 FIQ 模式，另一组为除了 FIQ 以外的所有模式。 寄存器 R8~R12 没有任何指定的特殊用途，只是在作快速中断处理时使用。寄存器 R13，R14 各对 应 6 个分组的物理寄存器，1 个用于用户模式和系统模式，其它 5 个分别用于 5 种异常模式。寄存 器 R13 通常用做堆栈指针，称为 SP；寄存器 R14 用作子程序链接寄存器，也称为 LR。 （3）程序计数器 PC 寄存器 R15 用做程序计数器（PC）。 在本实验中，ARM 核工作在用户模式，R0~R15 可用。 2. 存储器格式 ARM 体系结构将存储器看作是从零地址开始的字节的线性组合。字节零到字节三放置第一个字 （WORD），字节四到字节七存储第二个字，以此类推。 ARM 体系结构可以用两种方法存储字数据，分别称为大端格式和小端格式。 ? 大端格式 在这种格式中，字数据的高位字节存储在低地址中，而字数据的低位字节则存放在高地址中， 如图 4-1-1 所示。 图 4-1-1大端格式 ? 小端格式 在这种格式中，字数据的高位字节存储在高地址中，而字数据的低位字节则存放在低地址中， 如图 4-1-2 所示。 图 4-1-2小端格式 3. REALVIEW 基础知识 μVision3 IDE 集成了 REALVIEW 汇编器 AARM、编译器 CARM、链接器 LARM，若采用 GNU 编 译器则需要下载安装相应的工具包。本书所有例程代码均按照 REALVIEW 的语法和规则来书写。关 于 AARM、CARM 和 LARM 的规范和具体使用，可参照 μVision3 IDE 所带的帮助文档，在此不再赘 述。这里简单介绍几个相关基本知识： ? ENTRY 设置程序默认入口点，一个程序可有多个 ENTRY，但一个源文件最多只有一个 ENTRY。 ? EQU EQU 伪操用于将数字常量、基于寄存器的值和程序中的标号定义为一个字符名称。语法格式： symbol EQU expression 其中，expression 可以是一个寄存器的名字，也可是由程序标号、常量或者 32 位的地址常量 组成的表达式。symbol 是 EQU 伪操作所定义的字符名称。示例：COUNT EQU 0X1FFF ? EXTERN/IMPORT IMPORT（EXTERN 功能完全相同）用于声明在其他模块中定义但需要在本文件中使用的符号。 EXTRN 声明的变量必须是在其他模块中用 EXPORT 或 GLOBAL 声明过的。语法格式： ? IMPORT class (symbol, symbol ...) 其中，class 为变量的类型，可以为 ARM、C