【嵌入式开发——ARM】2ARM汇编指令

intel和ARM公司都有自己的指令集，也就是说对应的汇编格式是不同的，不过好在目前基本很少在汇编语言层面编程了，最次也是在C语言级编程，要不说C语言是高级语言呢，很多人觉得难，无非是指针觉得头疼，但其实指针是个极其好用而且不难的工具，其本质就是地址，这也帮助C语言天然契合嵌入式，对指针有困惑的同学，可以翻看我之前的博客，专门有一篇介绍指针。

虽然我们编程用的是C语言，实际在编译代码时，最终还是要先转为汇编再最终得到相应的二进制执行码，不过我们不用感知，这是编译器做的工作，但懂些汇编语言还是很有必要的，无论是帮助深刻理解嵌入式芯片，还是未来有机会来波汇编和C的混合编程，都是很有帮助的；下面介绍ARM架构使用的汇编指令。

1 ARM汇编指令集

指令与伪指令（汇编）
指令：就是CPU机器指令助记符，经过变异后会得到一串10组组成的机器码，可以由CPU读取执行；汇编指令=操作码+操作数；
伪指令：本质上不是指令（只不过和指令一起写在代码中），它是编译环境提供的，目的是用来指导编译过程，经过编译后伪指令最终不会生成机器码；
伪指令作用一般是：
仅在编译过程中起控制作用，不产生可执行目标代码；与机器指令代码无一一对应关系，只能被编译器识别，编译完成后，目标程序中不再出现伪指令。

宏指令
同样还是由编译器厂商提供
基本格式：label 指令;
label 是一个标签，要顶格写；指令 可以是汇编指令或伪指令；;是行注释
如 label EQU 数值
ARM官方指令风格一般大写，如LDR R0, [R1]；GNU风格，指令一般用小写字母，Linux中常用，如：Idr r0, [r1]。

LDR/STR架构
ARM采用RISC架构，CPU本身不能直接读取内存，需要先将内存中内容加载到CPU通用寄存器中才能被CPU处理；
LDR指令将内存内容加载到通用寄存器；
STR指令将寄存器内容存到内存空间中；
LDR/STR组合用来实现ARM CPU和内存交换数据。

2 寻址方式

ARM指令格式
{}{s} , {, }
opcode: 操作码，是指令助记符，如MOV ADD SUB…
cond: condition条件，如果省略不写，表示该指令无条件（必须）执行
s: status表示该指令执行结果是否影响xPSR标志位
Rd: register destination 结果寄存器
Rn: 第一个运算操作寄存器
opcode2: 第二个运算操作数

立即数寻址
ADD R0, R0, #0x3F ; #后面的数值就是立即数
寄存器寻址
MOV R0, R1; R0=R1
寄存器移位寻址
MOV R0, R1, LSL #3; R1数值左移三位再赋给R0
寄存器间接寻址
LDR R0, [R1]; 相当于指针操作，把R1地址指向的内容，赋给R0
基址变址寻址
LDR R1, [R2, #4]; R2是基址，加上4，再取内容给R1，R1 = *(R2+4)
多寄存器寻址
LDMIA R1!, {R2-R7, R12}; 将R1指向的单元的数据依次读到R2-R7, R12中
STMIA R1!, {R2-R7,R12}; 将寄存器R2-R7, R12的值保存到R0指向的存储单元中
堆栈寻址
STMFD SP!, {R2-R7, LR}; 将寄存器列表中的寄存器（R2到R7,LR）存入堆栈
相对寻址（跳转相关）
BL NEXT

指令后缀
同一指令经常附带不同后缀，变成不同的指令，如：
B（byte）功能不变，操作长度变为8位；LDRB R1，R2；按Byte读取R2内容给R1
H（half Word）功能不变，长度变为16位；
！如果指令地址表达式中不含！后缀，则基址寄存器中的地址不会发生变化，指令中含有则变化

多指令流水线，为了加速处理器的执行效率，ARM采用多级流水线，以3级流水线为例：
PC ---- 取指
PC-4 ---- 译码
PC-8 ---- 执行

3 常用ARM指令

1.数据处理指令
数据传输：MOV MON
算数指令：ADD SUB RSB ADC SBC RSC
逻辑指令：AND OR EOR BIC
比较指令：CMP CMN TST TEQ
乘法指令：MVL MLA UMULL UMLAL SUMLL SMLAL
前导零计数：CLZ

2.CPSR访问指令
MRS用来读CPSR，MSR用来写CPSR

3.跳转指令
B & BL & BX
B：直接跳转
BL：跳转前把返回地址存到LR中
BX：跳转同时转换为ARM模式，一般用于异常处理的跳转

4.访存指令
LDR/STR & LDM/STM &SWP
单字/半字/字节访问 LDR/STR
多字节批量访问 LDM/STM
SWP R1, R2, [R0] 将R0指向的存储器中断 字数据传输到R1，同时将R2中的数据传输到R0所指向的内存单元
SWP R1, R1, [R0] 该指令将R0所指向的数据与R1中的数据互换

5.软中断指令
swi：一般用来实现操作系统中的系统调用

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