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嵌入式 - ARM2

news 2025/9/9 9:13:18

一、ARM汇编

学习arm汇编的主要目的是为了编写arm启动代码，引导程序到c语言环境下运行。
启动代码的目的是为了在处理器复位以后搭建c语言最基本的需求。

启动代码的主要任务：
1、初始化异常向量表；
2、初始化各工作模式的栈指针寄存器；
3、开启arm内核中断允许；
4、将工作模式设置为user模式；
5、引导程序进入c语言主函数执行；

二、格式

伪操作
不是 ARM 处理器实际的指令（如 MOV, ADD 等），而是汇编器的命令，用于指导汇编器如何工作

area reset, code, readonly
code32
entry

end

area:用于定义一个段。程序、数据、堆栈等都需要被组织在不同的段中。
reset: 段的名字。名字 reset 具有很强的暗示性，通常用于表示复位向量段，即CPU上电或复位后首先执行的第一段代码所在的位置。
code: 指定该段的属性为代码，意味着这个段包含可执行的指令。
readonly: 指定该段的属性为只读。对于代码段来说，通常是默认且必须的。

code32: 表示后续指令使用 32位的 ARM 指令集。
thumb: 表示后续指令使用 16位的 Thumb 指令集。

三、指令

手册目录：指令（目的操作数，第一操作数，第二操作数）

immediate：立即数

SP plus：栈指针

立即数：12位立即数imm12的条件是：
把某个数展开成2进制，该数必须存在一种循环右移（偶数位），使得移位后高24位全0，低8位即为有效imm8；
eg：0xA0 00 00 00 0A是立即数
0xFFFF FFFF 不是立即数

1. mov

手册484

基本格式：
MOV{S}<c> <Rd>, #<const>
MOV{S}<c> <Rd>, <Rm>

MOV与位移指令的结合：

注意：
(1)与C语言中的赋值运算对比（左值/右值），利于加深理解
(2)#<n>/<Rs> 取值范围（0 - 31）
(3)RRX{S}:扩展右移（不需要移位量）
(4)在计算机中只识别二进制数据，计算机没有有无符号，浮动点等概念

2. add

手册306

立即数作为第二操作数： ADD{S}<c> <Rd>, <Rn>, #<const>
寄存器作为第二操作数寄存器： ADD{S}<c> <Rd>, <Rn>, <Rm>{, <shift>}
寄存器作为第二操作数移位量： ADD{S}<c> <Rd>, <Rn>, <Rm>, <type> <Rs>

注意
(1){, <shift>} 其中{}代表可选择，“,”表示在使用时需要在Rm后添加“,” shift 移位量（立即数）
(2) add r0, #3, #2 :没有这种形式，C语言int a = 1 + 2; 编译阶段计算，不需要在机器指令中体现

3. sub

手册708

立即数作为第二操作数： SUB{S}<c> <Rd>, <Rn>, #<const>
寄存器作为第二操作数寄存器： SUB{S}<c> <Rd>, <Rn>, <Rm>{, <shift>}
寄存器作为第二操作数移位量： SUB{S}<c> <Rd>, <Rn>, <Rm>, <type> <Rs>

4. ldr（加载指令）

手册406

LDR<c> <Rt>, <label>

5. sdr（存放指令）

6. mvn

手册504

MVN{S}<c> <Rd>, #<const>
MVN{S}<c> <Rd>, <Rm>{, <shift>}
MVN{S}<c> <Rd>, <Rm>, <type> <Rs>

7. bic

手册340

BIC{S}<c> <Rd>, <Rn>, #<const>
BIC{S}<c> <Rd>, <Rn>, <Rm>{, <shift>}
BIC{S}<c> <Rd>, <Rn>, <Rm>, <type> <Rs>

8. orr

手册516

ORR{S}<c> <Rd>, <Rn>, #<const>
ORR{S}<c> <Rd>, <Rn>, <Rm>{, <shift>}
ORR{S}<c> <Rd>, <Rn>, <Rm>, <type> <Rs>

9. 标志位

CPSR寄存器中条件判断标志位
N: 符号标志位：
上条指令执行结果最高位bit31为1,则 N = 1, 当结果作为有符号解释时为负值；
Z: 零值标志位：
上条指令执行结果为0（即bit0 - bit31 均为0)，则 Z = 1；
C: 进位标志位：
进行无符号解读，如果在加法过程中进位或者减法时没有借位，则为 C = 1,否则 C = 0
V: 溢出标志位：
进行有符号解读，是否发生溢出 -2^31 - 2^31-1(两个正数加得负数，两个负数加得正数)

条件码： eq（相等） ne（不相等）
ge（大于等于） gt（大于） le（小于等于） lt（小于）
al(无条件执行)

10. cmp

手册370

CMP<c> <Rn>, #<const>
CMP<c> <Rn>, <Rm>{, <shift>}
CMP<c> <Rn>, <Rm>, <type> <Rs>

比较并获取三个数中的最大值

11. b bl bx

手册334

B<c> <label>
b fun <==> ldr pc, =fun
直接跳转到目标地址，不保存返回地址

BL<c> <label>
bl fun
跳转前将返回地址存入LR寄存器

BX<c> <Rm>
bx lr <==> mov pc, lr
跳转到寄存器指定的地址，并可切换指令集，不保存返回地址