实验1_ARM汇编指令基础.docVIP

实验一 ARM汇编指令基础 学号： 姓名： 一、实验目的 初步学会使用Embest 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。 二、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。 6个状态寄存器。这些寄存器也是32位，但只使用了其中的12位。 ARM通用寄存器 通用寄存器（R0～R15）可分为3类。 不分组寄存器R0～R7 R0～R7是不分组寄存器。在所有处理器模式下，它们都能被访问。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。 分组寄存器R8～R14 R8～R14是分组寄存器。被访问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模式以外的所有模式。R8～R12没有任何指定的特殊用途。只是使用R8～R12来简单地处理中断。寄存器R13和寄存器R14各有6个分组的物理寄存器，1个用于用户模式和系统模式，其他5个分别用于5种异常模式。R13通常用作堆栈指针，称作SP。每种异常模式都有自己的R13。R14用作子程序链接寄存器，也称作LR。 程序计数器R15 寄存器R15用作程序计数器（PC）。 本实验中，ARM核工作在用户模式，R0～R15可用。 存储器格式 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存 放在高地址中，如下所示： 高地址 31 23 22 16 15 8 7 0 字地址 8 9 10 11 8 4 5 6 7 4 0 1 2 3 0 低地址 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存 放在低地址中，如下所示： 高地址 31 23 22 16 15 8 7 0 字地址 11 10 9 8 8 7 6 5 4 4 3 2 1 0 0 低地址 3．GNU基础知识 Embest IDE集成了GNU汇编器as、编译器gcc和链接器ld。因此，编写程序要符合GNU的语法和规则。这里简单介绍几点基本知识： 程序默认入口点为“_start”，代码段默认起始地址为0x8000 常用伪操作符 .equ 为数字常量、基于寄存器的值和程序标号定义一个字符名称。 .global及.globl 声明一个符号可以被其他文件引用，相当于声明了一个全局变量。 .text 将操作符开始的代码编译到代码段或代码段子段（Subsection）。 .end 标记汇编文件的结束行。 三、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，完成基本数学/逻辑运算。 运行Embest IDE集成开发环境，将下面两段参考程序分别编辑输入，生成目标代码，设置调试模块，下载目标代码到软件仿真器。 四、实验步骤 打开memory窗口，观察地址0x8000~0x801f与地址0x1000的内容。 单步执行程序并观察和记录寄存器与memory的值变化。 结合实验内容和相关资料，观察程序运行，通过实验加深理解ARM指令的使用。 五、实验参考程序 1. 实验A参考程序： .equ x, 45 /* 定义变量x,并赋值为45*/ .equ y, 64 /* 定义变量y,并赋值为64*/ .equ stack_top, 0x1000 /* 定义栈顶0x1000*/ .global _start .text _start: /*程序代码开始标志*/ MOV sp, #stack_top MOV r0, #x /* x的值放入R0 */ STR r0, [sp] /* R0的值保存到堆栈*/ MOV r0, #y /* y的值放入R0*/ LDR r1, [sp] /* 取堆栈中的数到R1*/ ADD r0, r0, r1 STR r0,