嵌入式系统arm汇编语言程序设计
ARM汇编语言程序设计
是由物理寄存器r1来存放r0所代表的值。
Chavezwang@
计算机学院嵌入式实验室
19
北京理工大学珠海学院
嵌入式系统设计及应用开发
内联汇编中虚拟寄存器举例
int main(void) #include <stdio.h> void test_inline_register(void) { int i; int r5,r6,r7; __asm { MOV i,#0 loop: MOV r5,#0 MOV r6,#0 MOV r7,#0 ADD i,i,#1 CMP i,#3 BNE loop } }
北京理工大学珠海学院
嵌入式系统设计及应用开发
何时使用内联汇编和嵌入型汇编
程序中使用饱和算术运算（Saturating arithmetic），如SSAT16 和 USAT16指令。
程序中需要对协处理器进行操作。 在C或C++程序中完成对程序状态寄存器的操作
注:使用内联汇编编写的程序代码效率也比较高
③ 不能在程序中使用“.”或{PC}得到当前指令地址值。
④ 在16进制常量前加“0x”。
⑤ 建议不要对堆栈进行操作。
Chavezwang@
计算机学院嵌入式实验室
16
北京理工大学珠海学院
嵌入式系统设计及应用开发
内联汇编的限制2
⑥ 编译器可能会使用r12和r13寄存器存放编译的中间结果， 在计算表达式值可能会将寄存器r0～r3、r12及r14用于子程 序调用。另外在内联汇编中设置程序状态寄存器CPSR中的 标志位NZCV时，要特别小心。内联汇编中的设置很可能会 和编译器计算的表达式的结果冲突。
编译器使用一套规则的来设置寄存器的用法
第四讲 ARM汇编语言及嵌入式C混合编程ppt课件
TM
23
内嵌汇编器与armasm汇编器的区别
指令中使用的C变量不能与任何物理寄存器同名， 否则会造成混乱
不支持BX和BLX指令 使用内嵌汇编器，不能通过对程序计数器PC赋值，
（4）通用寄存器R13用作数据栈指针，记作 SP。
TM
5
（5）通用寄存器R14用作链接寄存器 ；
（6）通用寄存器R15用作程序计数器，记作 PC 。
TM
6
8.5.2数据栈使用规则
过程调用标准规定数据栈为FD类型，并且对 数据栈的操作时要求8字节对齐的。
TM
7
8.5.3参数传递规则
1．参数个数可变的子程序参数传递规则 对于参数个数可变的子程序，当参数个数不
超过4个时，可以使用寄存器R0～R3来传递； 当参数个数超过4个时，还可以使用数据栈进 行参数传递。
TM
8
２．参数个数固定的子程序参数传递规则
如果系统不包含浮点运算的硬件部件且没有浮点参 数时，则依次将各参数传送到寄存器R0～R3中， 如果参数个数多于4个，将剩余的字数据通过数据 栈来传递；
如果包括浮点参数则要通过相应的规则将浮点参数 转换为整数参数，然后依次将各参数传送到寄存器 R0～R3中。如果参数多于4个，将剩余字数据传送 到数据栈中，入栈的顺序与参数顺序相反，即最后 一个字数据先入栈。
TM
35
每一步：建立启动C程序的代码，请读者参阅前面 的章节自行建立。
每二步：建立C语言源文件main.c
TM
36
每三步：建立汇编源文件Factorial.s
arm汇编语言
arm汇编语言ARM汇编语言是一种高级汇编语言，用于处理低级语言，它可以在小型处理器和特定硬件上实现高性能和低功耗。
ARM模式是一种抽象的指令集架构，可在大多数中央处理器上实现，主要用于智能手机、电视机顶盒的视频解码、无线网络芯片、嵌入式计算机系统等应用程序。
ARM汇编语言是ARM处理器的指令集，它是为ARM处理器设计的低级语言。
ARM处理器是一种嵌入式处理器，它拥有最低功耗、最高性能的特点。
使用ARM处理器，可以在各种嵌入式系统中实现处理任务。
ARM汇编语言可以描述ARM处理器的指令，并使得程序设计更加简单、高效。
ARM汇编语言由ARM汇编程序设计语言（ALP）组成，它是一种低级语言，但具有更高的抽象能力。
该语言的基本用法包括控制语句、数据类型、数据结构和程序流程控制。
它使用标签来描述跳转，支持嵌套循环，允许程序调用和子过程定义。
ARM汇编语言支持大量实用功能，如查询、更新、移位等，使程序设计更加简单、方便。
ARM汇编语言的发展，为嵌入式系统的应用奠定了坚实的基础。
它不仅大大提高了处理器性能，还改善了程序开发效率。
它使得软件程序员可以更加熟悉处理器指令集，从而更好地掌握程序开发技术。
ARM汇编语言可以用来编写操作系统、驱动程序、硬件驱动程序等程序，从而实现嵌入式系统功能及应用。
ARM汇编语言的发展将给智能手机、嵌入式系统和微机技术带来深远的影响。
通过使用ARM汇编语言，工程师可以在不同的应用程序中实现最大的效率，并获得最佳性能。
ARM汇编语言是专业工程师的必备工具，有助于构建先进的嵌入式系统，实现出色的应用程序性能。
因此，ARM汇编语言在嵌入式系统开发中发挥了非常重要的作用，它不仅可以降低功耗，提高处理器性能，而且可以加快程序开发效率，实现更简单高效的程序设计。
ARM汇编语言的重要性不言而喻，它让嵌入式系统发展迈出了坚实的步伐。
arm汇编语言编程实验报告
arm汇编语言编程实验报告实验二ARM汇编语言编程实验.doc班级计算机科学与技术（嵌入式）学号课程名称ARM体系结构姓名实验成绩日期指导教师冯灵霞实验报告院系信息工程学院一、实验目的1、掌握ADT IDEARM开发环境中基本的工程设置以及程序编译方法。
2、掌握ADT IDEARM开发环境中基本的程序调试方法。
3、掌握基本的ARM汇编语言编程方法。
二、实验内容用汇编语言编写一个程序实现如下目的：从源地址拷贝num个字（num*4个字节）的数据到目的地址dst中。
三、预备知识1、ARM汇编语言的基础知识。
2、程序调试的基础知识和方法。
四、实验设备1、硬件：JXARM9-2440教学实验箱、PC机。
2、软件：PC机操作系统Windows 98(2000、XP)+ADT IDE开发环境。
五、基础知识ADT IDE集成了GNU汇编器arm-elf-as、编译器arm-elf-gcc和链接器arm-elf-ld。
在ADT IDE中编写的程序必须符合GNU的语法规则。
下面介绍一些基本的GNU汇编知识以及本实验用到的ARM 汇编指令。
1、GUN汇编语言语法及规则1）_start_start为程序默认入口点，代码段默认起始地址为0x800，如果需要修改可以在链接脚本文件中指定。
2）标号语法：symbol:symbol为定义的符号。
说明：上述代码定义一个标号，它表示程序中当前的指令或数据地址。
如果在程序中出现两个相同的标号，汇编器将会产生一个警告，且只有第一个标号有效。
2、GNU汇编语言伪操作1）.equ伪操作语法：.equ symbol,exprexpr为基于寄存器的地址值、程序中的标号、32位的地址常量或位的常量。
symbol为.equ伪操作为expr定义的字符名称。
说明：该操作符为数字常量、基于寄存器的值和程序中的标号定义一个字符名称，相当于C语言中的宏定义。
示例：.equ USERMODE,0x102）.global伪操作符语法：.global symbolsymbol为声明的符号的名称。
嵌入式系统设计第4堂课：嵌入式系统课程-汇编语言程序设计
用DCQ分配的存储单元是字对齐的，而用DCQU分配的 存储单元并不严格字对齐。
使用示例：
DataTest DCQ
100 ；分配一片连续的存储
单元并初始化为指定的值。
SPACE
语法格式：
标号
SPACE
表达式
SPACE伪指令用于分配一片连续的存储区域并初始化为 0。其中，表达式为要分配的字节数。SPACE也可用 “％”代替。
DCB
语法格式：
标号
DCB 表达式
DCB伪指令用于分配一片连续的字节存储单元并用伪指 令中指定的表达式初始化。其中，表达式可以为0～ 255的数字或字符串。DCB也可用“=”代替。
使用示例：
Str DCB “This is a test！”；分配一片连续的字节 存储单元并初始化。
DCW（或DCWU）
、.ifne 其中.ifc和.ifnc可以写成.ifeqs和 .ifnes， 用于比较字符串 • 循环伪指令.rept和.endr。
.rept count ， … .endr 表示将循环执行count次
• 函数定义伪指令 .func 和 .endfunc
基于CodeWarrior编译器 ADS1.2的汇编语言程序框架
－ 汇编语言的语句格式 － 汇编语言的程序结构 － 相关的程序示例
• 在ARM汇编语言程序里，有一些特殊指令助记符，这 些助记符与指令系统的助记符不同，没有相对应的操 作码，通常称这些特殊指令助记符为伪指令，他们所 完成的操作称为伪操作。伪指令在源程序中的作用是 为完成汇编程序作各种准备工作的，这些伪指令仅在 汇编过程中起作用，一旦汇编结束，伪指令的使命就 完成。
1，2，3 ；分配一片连续
的半字存储单元并初始化。
ARM嵌入式体系结构与接口技术
23
精品课件
ARM芯片厂商
2、PCB设计仿真阶段
需要在EDA仿真设计平台下，设计系统原理图及
PCB，并对PCB板上的信号完整性、EMI等进行
仿真，根据仿真结果来对PCB进行合理的布局布
线调整，完成PCB的设计
PCB图
ML67Q4051, ML67Q4060, ML67Q4061, ML696201, ML69Q6203
Samsung (ARM7/ARM9/Cortex-M3 Family)
S3C2410A, S3C2440A, S3C44B0X, S3C4510B,S5PC210
Sharp (ARM7/ARM9/Cortex-M3 Family)
LPC2294, LPC2364, LPC2366,, LPC2880, LPC2888, LPC3180
OKI (ARM7/ARM9/Cortex-M3 Family)
ML674000, ML674001, ML674002, ML674003, ML675001, ML675002, ML675003, ML67Q4050,
到终端用户手中
云计算的核心思想，是将大
量用网络连接的计算资源统
一管理和调度，构成一个计
算资源池向用户按需服务。
精品课件
12
1.2 嵌入式系统的组成
应用 软 件
嵌 入 式操 作 系 统
硬件 设 备
嵌入式处理器
外围 设 备
图1-1 嵌入式系统结构简图
精品课件
13
1.2 嵌入式系统的组成
嵌入式ARM系统原理与实例开发教学设计
嵌入式ARM系统原理与实例开发教学设计一、简介随着人工智能、物联网、智能家居等新兴技术的不断发展，嵌入式系统在各个领域中的应用越来越广泛。
而嵌入式系统中的ARM架构是其中的重要组成部分，是很多嵌入式系统中的首选处理器架构。
为了适应这种发展趋势，本文提出了嵌入式ARM系统原理与实例开发教学设计，旨在帮助学生了解嵌入式ARM系统相关的原理知识，掌握ARM处理器的基本编程方法，提高学生的实际操作能力。
二、教学目标本教学设计旨在帮助学生达成如下目标：1.了解嵌入式ARM系统的基本原理和组成模块。
2.掌握ARM处理器的基本原理和编程方法。
3.学会使用Keil MDK开发环境，进行ARM程序的编译、调试和下载。
4.熟悉ARM系统中常见的外部设备接口，如GPIO、USART、ADC等。
5.掌握ARM系统与外设的通信方式，如SPI、I2C等。
三、教学内容1. 嵌入式ARM系统的基本原理和组成模块1.ARM架构概述2.ARM处理器内部结构3.嵌入式系统中的硬件平台4.嵌入式系统中的软件平台5.ARM架构的优缺点2. ARM处理器的基本原理和编程方法1.ARM指令集概述2.ARM汇编语言程序设计3.ARM C语言程序设计4.ARM系统中的中断机制5.ARM系统中的系统定时器3. Keil MDK开发环境的使用1.Keil MDK软件的安装和配置2.Keil MDK软件的使用方法3.ARM程序的编译和调试4.ARM程序的下载和运行4. ARM系统中常见的外部设备接口1.GPIOART3.ADC4.DAC5.PWM5. ARM系统与外设的通信方式1.SPI2.I2C3.CANB5.Ethernet四、教学方法为了达到教学目标，采用如下教学方法：1.理论讲解：通过PPT和黑板讲解的方式，对嵌入式ARM系统的原理和基本概念进行介绍，让学生了解嵌入式ARM系统的组成结构和基本特点。
2.实验操作：通过实验操作的方式，进行ARM程序开发和测试，让学生掌握ARM程序的基本开发过程和调试技巧。
arm汇编基础
arm汇编基础这⾥需要提到的是ARM处理器的汇编语⾔编程的⼀些内容，在嵌⼊式ARM系统的程序设计中往往离不开ARM汇编语⾔编程。
正如⼤家所熟知的处理器初始化部分的代码通常都是⽤汇编来编写的，还有⼀些操作协处理器的代码，以及部分中断处理程序⼀样也是⽤汇编语⾔写成的。
在开始介绍ARM处理器汇编语⾔编程之前建议读者先阅读⼀些有关ARM指令集的资料，主要是指ARM指令集、Thumb指令集及ARM宏汇编部分。
有关ARM指令集和Thumb指令集这⾥就不做具体介绍，只从ARM汇编伪指令、模块化汇编语⾔程序设计、混合语⾔编程等⼏个⽅⾯对ARM处理器汇编语⾔做⼀些简单介绍。
ARM汇编伪指令介绍在ARM处理器汇编语⾔程序设计⾥，有⼀些特殊的指令助记符。
这些助记符与指令系统的助记符不同，没有相对应的操作码，通常称这些特殊的指令助记符为伪指令，它们所完成的操作称为伪操作。
伪指令在源程序中的作⽤是为完成汇编程序做各种准备⼯作的，这些伪指令仅在汇编过程中起作⽤，⼀旦汇编结束，伪指令的使命就完成了。
在ARM处理器的汇编程序中，⼤体有如下⼏种伪指令：符号定义伪指令、数据定义伪指令、汇编控制伪指令、宏指令及其他伪指令。
伪操作符可以分为以下⼏类。
1）数据定义伪操作符数据定义伪操作符主要包括LTORG、MAP、DCB、FIELD、SPACE、DCQ、DCW等，主要⽤于数据表定义、⽂字池定义、数据空间分配等。
常⽤的有DCB/DCQ/DCW分配⼀段字节/双字/字内存单元，并且将它们初始化。
2）符号定义伪操作符符号定义伪操作符包括GBLA、GBLL、GBLS、LCLA、CN、CP、DN、FN、RLIST、SETA等，⽤于定义ARM汇编程序的变量，对变量进⾏赋值，以及定义寄存器名称等。
其中⽤于全局变量声明的GBLA、GBLL、GBLS和局部变量声明的LCAL、LCLL、LCLS伪指令较为常⽤。
3）报告伪操作符报告伪操作符包括ASSERT、INFO、OPT等，主要⽤于汇编报告等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4.1 汇编语言程序格式 4.2 ARM汇编器的伪操作
4.3 汇编语言上机过程 4.4 汇编语言程序设计
4.1 汇编语言程序格式
4.1.1 汇编语言程序的组成
AREA Init, CODE, READONLY ENTRY LDR R0, =0x3FF5000 LDR R1, 0xFF STR R1, [R0] LDR R0, =0x3FF5008 LDR R1, 0x01 STR R1, [R0] …. END
；S的长度为96字节，相对位置为12 =0x900 A [R0] =0x2000 B [R1] ；表的首地址为0x904 ；读取A的地址0x904 ；将A的内容读到R2 ；同一表的首地址为0x2004 ；读取B的地址0x2008 ；将R9的内容写到B
LDR ADR LDR …. LDR ADR STR
Start
AREA Init, CODE, READONLY ENTRY Start LDR R0, =0x3FF5000 LDR R1, 0xFF BL PRINT_TEXT …. …. PRINT_TEXT …. …. MOV PC, LR END
;FULL SEGMENT DEFINITION-----Intel 8086 ;-----stack segment-------STACK SEGMENT DB 64 DUP(?) STACK ENDS ;-----data segment-------DATA SEGMENT ;data definitions are placed here DATA ENDS ;-----code segment-------CODE SEGMENT MAIN PROC FAR ASSUME CS: CODE, DS: DATA, SS: STACK MOV AX, DATA MOV DS, AX - ----MOV AH, 4CH INT 21H MAIN ENDP CODE ENDS END MAIN
• DCD
格式：标号 DCD 表达式
功能：DCD伪操作用于分配一片连续的字存储单
元，并用伪操作中指定的表达式初始化。其
中，表达式可以为程序标号或数值表达式。用
DCD分配的存储单元是字对齐的。DCD也可
以用 “&”代替。
示例：
Test DCD
4， 5， 6
• SPACE
格式：标号 SPACE 表达式 功能：SPACE伪操作用于分配一片连续的存储区 域并初始化为0。其中，表达式为要分配的字 节数。SPACE也可以用 “%”代替。
由MAP和FIELD配合定义的内存表有3种：
（1）表达式是一个基于绝对地址的内存表：
MAP 0x100 ；首地址为0x100
A FIELD 4 ；A的长度为4字节，位置为0x100 B FIELD 4 ；B的长度为4字节，位置为0x104 S FIELD 16 ；S的长度为16字节，位置为0x108 …. LDR R0, =A ；读取A的地址0x100
4.1.2 汇编语言的语句格式
ARM汇编语言程序的每行语句由1~4部分组成。
[LABEL] 标号域 OPERATION 操作助记符域 [OPERAND] 操作数域 [;COMMENT] 注释域
4.2 ARM汇编器的伪操作
•符号定义伪操作（Symbol Definition） •数据定义伪操作（Data Definition ）
分配一片连续的半字存储单元并初始化。
分配一片连续的字存储单元并初始化。 分配一片连续的存储单元并初始化为0。 定义一个结构化的内存表首地址。 定义一个结构化的内存表的数据域。
• DCB
格式：标号 DCB 表达式
功能：DCB伪操作用于分配一片连续的字节存储单 元，并用伪操作中指定的表达式初始化。其 中，表达式可以为0~255的数值或字符串。 DCB也可以用“=”代替。
示例：
DataSpace SPACE 100
• MAP
格式：MAP 表达式 {，基址寄存器}
功能：MA为程序标号或数值表达式，基
址寄存器为可选项，当基址寄存器选项不存在
时，表达式的值即为内存表的首地址。否则，
内存表的首地址为表达式的值与基址寄存器的 和。也可以用 “^”代替。 示例： MAP 0x100，R0 ；首地址的值为0x100+R0
• FIELD
格式：标号 FIELD 表达式
功能： FIELD伪操作用于定义一个结构化的内存表中 的数据域。表达式的值为当前数据域在内存表中 所占的字节数。 FIELD伪操作常与MAP配合使用 来定义结构化的内存表。注意：MAP和FIELD仅 用于定义数据结构，并不实际分配存储单元。
FIELD也可以用 “#”代替。
•汇编控制伪操作（Assembly Control）
•框架描述伪操作（Frame Description） •其他伪操作（Miscellaneous）
数据定义伪操作
数据定义伪操作用于为特定的数据分配存储单元，同时可完
成已分配存储单元的初始化。
DCB 分配一片连续的字节存储单元并初始化。
DCW
DCD SPACE MAP FIELD
示例：
Str DCB “This is a test!”
• DCW
格式：标号 DCW 表达式
功能：DCW伪操作用于分配一片连续的半字存储单 元，并用伪操作中指定的表达式初始化。其 中，表达式可以为程序标号或数值表达式。用 DCW分配的存储单元是半字对齐的。 示例： DataTest DCW 1， 2， 3
LDR
R1,
[R0] ；将A的内容读到 R1
（2）表达式是一个数值，是一个相对地址的内存表：
MAP 0x04 ,R9 A FIELD 4 ；首地址为R9的值 ；A的长度为4字节，相对位置为0
B
S ….
FIELD 8
FIELD 96 R9, R0, R2, R9, R1, R9,
；B的长度为8字节，相对位置为4
（3）表达式是一个标号，基于PC的内存表：
Data SPACE 100 ；分配100字节的内存单元初始化0
MAP Data
A B S …. LDR R5, FIELD 4 FIELD 4 FIELD 4