微机实验报告(含思考题)实验1

实验一

ARM汇编基础实验

1.掌握ARM汇编指令

2.学习掌握C与汇编混合编程基础

3.熟练使用ARM调试工具RVDS进行调试操作

1．熟悉ARM汇编

2．用ARM汇编实现1+2+...+N

3．C调用汇编实验（实现字符串拷贝功能）

4．汇编调用C实验

5．ARM汇编实现冒泡算法（选做）

1. ARM汇编、C语言

2. RVDS工具

硬件：PC 机Pentium100 以上

软件：Windows操作系统，RVDS软件

1.在汇编中使用C定义的全局变量

在汇编和C之间进行一些数据的传递，最简便的办法就是使用全局变量。

在汇编中调用C中定义的全局变量，需要在汇编中IMPORT 对应的全局变量。

IMPORT 伪指令用于通知编译器要使用的标号或变量在其他的源文件中定义。

例如：汇编文件asmfile.s想调用C文件cfile.c中定义的全局变量a，则在汇编文件asmfile.s 前面要添加：

IMPORT a

2.在汇编中调用C的函数

要在汇编中调用C文件中定义的函数，主要做两方面的工作：

首先：需要在汇编中IMPORT 对应的C函数名。

其次：在调用该

C函数之前还需要通过汇编语言传递该函数的

参数。

C和汇编之间的参数传递是通过A TPCS（ARM Thumb Procedure Call Standard）的规定来进行的。简单的说就是如果函数有不多于四个参数，对应的用ARM寄存器R0-R3来进行传递，多于4个时借助栈。函数的返回值通过R0来返回。

3.在C中调用汇编的函数

在C中调用汇编文件中的函数，要做的主要工作有两个：

一：是在C中声明函数原型，并加extern关键字；

二：是在汇编中用EXPORT导出函数名，并用该函数名作为汇

编代码段的标识，最后用mov pc，lr返回。然后，就可以

在C中使用该函数了。

EXPORT伪指令用于在程序中声明一个全局的标号，该标号可在其他的文件中引用。

1、用ARM汇编实现1+2+….n的运算。

2、理解C和汇编，并用汇编程序实现字符串拷贝，并在C程序中调用该汇编程序。

在汇编文件testfile1.s中添加两行汇编代码，分别实现：

拷贝源字符串的一个字节到R2中

将拷贝的字节复制到目标空间

注意事项：

1.C文件和汇编文件都必须加到工程中去，否则编译会报错。

2.C文件和汇编文件要拷贝到工程目录下。

3、在汇编中调用C函数。

在汇编文件testfile2.s中相应位置添加汇编代码，通过调用c函数g（）实现1+2+3+glovb1，结果存在R8中。

1、用ARM汇编实现1+2+….n的运算。

;功能：计算1+2+3+4+...+N

;说明；N>=0,当N=0时结果为0，当N=1时结果为1

N EQU 100 ;

定义N的值100

AREA Examples,CODE,READONL Y ;声明代码断Examples3

ENTRY ;标识程序入口

CODE32

ARM_CODE

LDR SP,=0X30003F00 ;设置堆栈指针

ADR R0,THUMB_CODE+1 ;

BX R0 ;跳转并切换处理器状态

LTORG ;声明文字池

CODE16

THUMB_CODE

LDR R0,=N ;设置子程序SUM_N的入口参数

BL SUM_N ;调用子程序SUM_N

B THUMB_CODE

;SUM_N

;功能：计算1+2+3+......+N

;入口参数：R0 N的值

;出口参数：R0 运行结果

;占用资源：R0

;说明：当N=0时结果为0，当N=1时结果为1

;若运算溢出，结果为0

SUM_N

PUSH {R1-R7,LR} ;寄存器入栈保护

MOVS R2,R0 ;将n的值复制到R2,并影响相应条件标志BEQ SUM_END ;若N=0,则返回

CMP R2,#1

BEQ SUM_END ;若N=1,则返回

MOV R1,#1 ;初始化计数器R1=1

MOV R0,#0 ;

初始化计数器R0=1

SUN_L1

;------------------------------------------

;用汇编实现算法核心部分

ADD R0,R0,R1;

BVS SUM_END;

CMP R1,R2;

BCS SUM_END;

ADD R1,R1,#1;

B SUN_L1

;------------------------------------------

SUM_END

MOV R8,R0 ;将结果保存在R8中

POP {R1-R7,PC} ;寄存器出栈，返回

END

2、理解C和汇编，并用汇编程序实现字符串拷贝，并在C程序中调用该汇编程序。Arm汇编：

;文件名：TESTFILE11.S

;功能：从C语言中调用汇编语言

;说明：使用ARMulate软件仿真调试

AREA Example1,CODE,READONL Y ;声明代码段Example1

CODE32 ;声明32位ARM指令

IMPORT __main

EXPORT strcopy

strcopy

;------------------------------------------

LDRB R2,[R1],#1

STRB R2,[R0],#1

CMP R2,#0

BNE strcopy

MOV PC,LR

;------------------------------------------

END ;文件结束

C语言：

/****************************************

文件名：main.c

功能：完成字符串的拷贝

****************************************/

#include

extern void strcopy(char *d ,char *s);

int main(void)

{

char *srcstr = "aaaa";

char dststr[] = "bbbb";

printf("Before copying:\n");

printf(" %s %s\n",srcstr,dststr);

strcopy(dststr,srcstr);

printf("After copying: \n");

printf(" %s\n %s\n",srcstr,dststr);

return (0);

}

3、在汇编中调用C函数。

Arm汇编：

;文件名：TESTFILE8.S

;功能：从汇编语言中调用C语言

;说明：使用ARMulate软件仿真调试

IMPORT g

AREA Example1,CODE,READONL Y ;声明代码段Example1 CODE32 ;声明32位ARM指令

ENTRY

IMPORT glovb1

START

;------------------------------------------

MOV R0,#1

MOV R1,#2

MOV R2,#3

LDR R3,glovb1

BL g

MOV R8,R0

;------------------------------------------

END ;文件结束

C语言：

/****************************************

文件名：main.c

功能：完成求和

****************************************/

int *glovb1;

glovb1=10;

int g(int a, int b ,int c,int d)

{

return a+b+c+d;

}

1、add替换成adds ，sub替换成subs有什么影响。

答：运算结果不影响CPSR中相应标志位的值，跳转指令因为上一步的CPSR的值没有改变而无法正确执行。

2、mov替换成movne有什么影响？

答：只有在上一步计算结果为不相等时才执行。

3、STMIA换成STMIB ，STMIA换成STMDA有什么区别。

答：第一个是将每次写入前地址+4改为地址-4，第二个是将每次写入前地址+4改为+1 4、思考用ARM汇编实现1+3+5+….+(2n+1)或者2+4+6+…..+2n。

答：实现1+3+5+….+(2n+1)：

将add r1，r1，#1 改为add r1，r1，lsl #1 sub r1,r1,#1

2+4+6+…..+2n:

将add r1，r1，#1 改为add r1，r1，lsl #1 .

5、实验4中如果去除汇编代码中的“EXPORT strcopy”会有什么现象，为什么？

答：C语言无法调用用strcopy函数。因为EXPORT伪指令用于在程序中声明一个全局的标号，该标号可在其他的文件中引用。

6、实验5中如果去除汇编代码中的“IMPORT …..”会有什么现象，为什么？

答：无法调用C语言的main函数。因为IMPORT 伪指令用于通知编译器要使用的标号或变量在其他的源文件中定义。

本实验使用RVDS软件熟悉了C语言和arm汇编的混合编程。