[工学]3ARM寻址方式与指令系统.ppt

在ARM体系结构中，ARM指令是32位的，具有很高的执行效率。但是对于嵌入式设备而言，其存储空间极其有限，对于每条ARM指令都要占用4个字节，对存储空间的要求较高。 为了压缩代码的存储，增加代码存储密度，ARM公司设计了16位的Thumb指令。 3.4.1 Thumb数据处理指令 Thumb数据处理指令可以分为5类：数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、移位操作指令和比较指令。 寄存器移位指令 opcode Rd, Rs, #shift_immed_5 Rd 目标寄存器； Rs 源操作数寄存器； shift_immed_5 寄存器移位的数值，取值范围为0~31； Thumb寄存器移位指令操作码编码 低位寄存器算术运算指令 1．加法与减法运算指令（对R0~R7操作） 这类指令的汇编语法格式为 opcode Rd, Rs, Rm opcode Rd, Rs, #immed_3 Rd 目标寄存器； Rs 源操作数寄存器； Rm 第二操作数寄存器； immed_3 第二操作数为立即数； I 决定第二操作数是寄存器还是立即数； opcode 指令操作码 2．MOV、CMP、ADD与SUB指令（对R0~R7操作） opcode Rd, # immed_8 ALU操作指令 这类指令的汇编语法格式为 opcode Rd, Rs 带高位寄存器操作的Thumb指令 这类指令的汇编语法格式为 opcode Rd, Hs opcode Hd, Rs opcode Hd, Hs 带SP/PC的算术运算指令 1．SP/PC加法运算指令 这类指令的汇编语法格式为 ADD Rd, PC，#immed_8 × 4 ADD Rd, SP，#immed_8 × 4 2．SP加法/减法运算指令 这类指令的汇编语法格式为 ADD SP，#immed_7 × 4 SUB SP，#immed_7 × 4 3.4.2 Thumb存储器操作指令 Thumb存储器操作指令包括无符号字节、半字和字数据的存储与加载，多寄存器的加载与存储指令和栈操作指令。 字节、半字和字的加载/存储指令 立即数偏移量的加载/存储指令 LDR{B} Rd, [Rn, #immed_5 × 4] STR{B} Rd, [Rn, #immed_5 × 4] 寄存器偏移量的加载/存储指令 LDR{B} Rd, [Rn, Rm] STR{B} Rd, [Rn, Rm] 有符号字/半字的加载/存储指令 LDRH Rd, [Rn, Rm] STRH Rd, [Rn, Rm] LDRSB Rd, [Rn, Rm] LDRSH Rd, [Rn, Rm] 偏移量为立即数的半字加载/存储指令 LDRH Rd, [Rn, #immed_5 × 2] STRH Rd, [Rn,#immed_5 × 2] PC作为基址寄存器的字加载指令 LDR Rd, [PC,# immed_8×4] SP作为基址寄存器的加载/存储指令 LDR Rd, [SP,# immed_8×4] STR Rd, [SP,# immed_8×4] 批量加载/存储指令 寄存器入栈出栈指令 PUSH { reglist } POP { reglist } PUSH { reglist, LR } POP { reglist, PC } 多寄存器加载/存储指令 LDMIA Rn! { reglist } STMIA Rn! { reglist } 3.4.3 Thumb分支指令 与ARM指令一样，在Thumb指令集中，也有相应的分支指令实现程序的跳转和子程序的调用。 Thumb分支指令可分为B分支指令、带链接的分支指令和带状态切换的分支指令。 B分支指令 条件分支指令 B{cond} label 无条件分支指令 这类指令的汇编语法格式为 B label 带链接的分支指令 带链接的分支指令BL将下一条指令的地址拷贝到R14（即LR）链接寄存器中，然后跳转到指定的地址运行程序。 BL label 带状态切换的分支指令 带状态切换的分支指令的汇编语法格式为 BX Rs BX Hs 3.4.4 Thumb软中断指令 Thumb软中断指令SWI与ARM指令集下的软中断指令相似，用于使处理器产生软件异常，使用这种机制实现在用户模式下对操作系统中特权模式的程序调用。 immed_8 是8位无符号的立即数，它是软中断的请求号。 SWI immed_8 Thumb指令在使用时还有很多注意事项，具本参考教材《ARM嵌入