Thumb指令集与ARM指令集的区别
ARM状态和THUMB状态

ARM状态和THUMB状态ARM处理器的⼯作状态在ARM的体系结构中,可以⼯作在三种不同的状态,⼀是ARM状态,⼆是Thumb状态及Thumb-2状态,三是调试状态。
《嵌⼊式系统开发与应⽤教程(第2版)》上介绍说:有两种状态ARM状态和Thumb状态,当时初学甚为不解,现在⼀知半解时再看忽然想到了显⽰中的例⼦:ARM核就好⽐⼀个⾼中学校,那种包含普通⾼中和职业⾼中的。
普通⾼中就相当于ARM状态,职业⾼中就相当于Thumb状态,这样还不能理解的话:可以认为泡泡卡丁车中普通模式和加速模式,,卡丁车加速要等到集⽓管加满,然后“ctrl”⼀下,就切换到了加速模式,⽓放完了就⼜回来了,不管加速模式还是普通模式都是在跑,只是速度不⼀样⽽已。
⽽ARM状态和Thumb状态可以直接通过某些指令直接切换,都是在运⾏程序,只不过指令长度不⼀样⽽已。
这个概念对初学者相当重要,因为当ARM Thumb是什么还没弄清楚,怎么能理解两种状态呢?他们之间的关系清楚了,这样就可以深⼊了解ARM状态是什么,Thumb状态是什么了。
另外:ARM的M系列主要⽤Thumb指令,ARM9和A系列主要⽤ARM指令S3C2440.S启动代码中根本就没⽤Thumb指令。
状态此时处理器执⾏32位的字对齐的指令,Thumb状态此时处理器执⾏16位的,半字对齐的THUMB指令。
切换程序:从到Thumb: LDR R0,=lable+1 BX R0 从ARM到Thumb: LDR R0,=lable BX R01,ARM状态arm处理器⼯作于32位指令的状态,所有指令均为32位2,thumb状态arm执⾏16位指令的状态,即16位状态3,thumb-2状态这个状态是ARM7版本的ARM处理器所具有的新的状态,新的thumb-2内核技术兼有16位及32位指令,实现了更⾼的性能,更有效的功耗及更少地占⽤内存。
总的来说,感觉这个状态除了兼有arm和thumb的优点外,还在这两种状态上有所提升,优化。
ARM Thumb指令集详解-9页word资料

ARM Thumb指令集详解ARM Thumb指令集详解2019-04-27 12:30来源:MCU嵌入式领域ARM Thumb指令集Thumb指令可以看作是ARM指令压缩形式的子集,是针对代码密度的问题而提出的,它具有16位的代码密度。
Thumb不是一个完整的体系结构,不能指望处理只执行Thumb指令而不支持ARM指令集。
因此,Thumb指令只需要支持通用功能,必要时可以借助于完善的ARM指令集,比如,所有异常自动进入ARM状态。
在编写Thumb指令时,先要使用伪指令CODE16声明,而且在ARM指令中要使用BX指令跳转到Thumb指令,以切换处理器状态。
编写ARM指令时,则可使用伪指令CODE32声明。
1 Thumb指令集与ARM指令集的区别Thumb指令集没有协处理器指令,信号量指令以及访问CPSR或SPSR的指令,没有乘加指令及64位乘法指令等,且指令的第二操作数受到限制;除了跳转指令B有条件执行功能外,其它指令均为无条件执行;大多数Thumb数据处理指令采用2地址格式。
Thumb指令集与ARM指令的区别一般有如下几点:跳转指令程序相对转移,特别是条件跳转与ARM代码下的跳转相比,在范围上有更多的限制,转向子程序是无条件的转移。
数据处理指令数据处理指令是对通用寄存器进行操作,在大多数情况下,操作的结果须放入其中一个操作数寄存器中,而不是第3个寄存器中。
数据处理操作比ARM状态的更少,访问寄存器R8~R15受到一定限制。
除MOV和ADD指令访问器R8~R15外,其它数据处理指令总是更新CPSR中的ALU状态标志。
访问寄存器R8~R15的Thumb数据处理指令不能更新CPSR中的ALU状态标志。
单寄存器加载和存储指令在Thumb状态下,单寄存器加载和存储指令只能访问寄存器R0~R7。
批量寄存器加载和存储指令LDM和STM指令可以将任何范围为R0~R7的寄存器子集加载或存储。
PUSH和POP指令使用堆栈指令R13作为基址实现满递减堆栈。
Thumb指令集和ARM指令集的对比

Thumb指令集和ARM指令集的对比Thumb指令Thumb指令可以看做是ARM指令压缩形式的子集,是针对代码密度的问题而提出的,它具有16位的代码密度。
Thumb不是一个完整的体系结构,不能指望处理程序只执行Thumb指令而不支持ARM指令集。
因此,Thumb指令只需要支持通用功能,必要时,可借助完善的ARM指令集,例如:所有异常自动进入ARM状态。
在编写Thumb指令时,先要使用伪指令CODE16声明,而且在ARM指令中要使用BX指令跳转到Thumb指令,以切换处理器状态。
编写ARM指令时,可使用伪指令CODE32声明。
代码密度:单位存储空间中包含的指令的个数。
例如ARM指令是32位的,而Thumb指令时16位的,如果在1K的存储空间中,可以放32条ARM指令,就可以放64条Thumb指令,因此在存放Thunb 指令时,代码密度高。
Thumb指令集与ARM指令集的区别Thumb指令集不是完整的指令集,它是ARM指令集的子集。
但是Thumb 指令具有更高的代码密度,即占用存储空间小,仅为ARM代码规格的65%,但其性能却下降的很少。
所以,Thumb指令集使ARM处理器能应用到有限的存储带宽,并且,代码密度要求很高的嵌入式系统中去。
Thumb指令集没有协处理器指令、信号量指令以及访问CPSR或SPSR的指令,没有乘加指令及64位乘法指令等,且指令的第二操作数受到限制;除了跳转指令B有条件执行功能外,其他指令均为无条件执行;大多数Thumb数据处理指令采用2地址格式。
Thumb指令集与ARM指令集的区别一般有如下几点:1. 跳转指令程序相对转移,特别是条件跳转与ARM代码下的跳转相比,在范围上有更多的限制,转向子程序是无条件的转移。
2. 数据处理指令数据处理指令是对通用寄存器进行操作,在大多数情况下,操作的结果须放入其中一个操作数寄存器中,而不是第三个寄存器中。
数据处理操作比ARM状态的更少,访问寄存器R8—R15受到一定限制。
thumb与arm状态的区别

thumb与arm状态的区别ARM指令和THUMB指令有什么区别1推荐AREA ThumbSub, CODE, READONLY ; Name this block of code ENTRY ; Mark first instruction to execute CODE32 ; Subsequent instructions are ARM header ADR r0, start + 1 ; Processor starts in ARM state, BX r0 ; so small ARM code header used ; to call Thumb main program.CODE16 ; Subsequent instructions are Thumb. start MOV r0, #10 ; Set up parameters MOV r1, #3 BL doadd ; Call subroutine stop MOV r0, #0x18 ; angel_SWIreason_ReportException LDR r1, =0x20026 ; ADP_Stopped_ApplicationExit SWI 0xAB ; Thumb semihosting SWIdoadd ADD r0, r0, r1 ; Subroutine code MOV pc, lr ; Return from subroutine.END ; Mark end of file3、CODE16、CODE32 语法格式: CODE16(或CODE32) CODE16伪指令通知编译器,其后的指令序列为16位的Thumb指令。
CODE32伪指令通知编译器,其后的指令序列为32位的ARM指令。
若在汇编源程序中同时包含ARM指令和Thumb指令时,可用CODE16伪指令通知编译器其后的指令序列为16位的Thumb指令,CODE32伪指令通知编译器其后的指令序列为32位的ARM指令。
ARM架构及ARM指令集、Thumb指令集你了解多少?

ARM架构及ARM指令集、Thumb指令集你了解多少?1991 年ARM 公司成⽴于英国剑桥,在成⽴后的那⼏年,ARM业绩平平,⼯程师们也⼈⼼惶惶,害怕随时都会失业。
在这个情况下,ARM 决定改变他们的产品策略——他们不再⽣产芯⽚,转⽽以授权的⽅式,将芯⽚设计⽅案转让给其他公司,即“Partnership”开放模式。
没想到正是这种模式,开创了属于ARM的全新时代。
ARM所采取的是IP(Intellectual Property,知识产权)授权的商业模式,收取⼀次性技术授权费⽤和版税提成。
具体来说,ARM有三种授权⽅式:处理器、POP以及架构授权。
处理器授权是指授权合作⼚商使⽤ARM设计好的处理器,对⽅不能改变原有设计,但可以根据⾃⼰的需要调整产品的频率、功耗等。
POP(processor optimization pack,处理器优化包)授权是处理器授权的⾼级形式, ARM出售优化后的处理器给授权合作⼚商,⽅便其在特定⼯艺下设计、⽣产出性能有保证的处理器。
架构授权是ARM会授权合作⼚商使⽤⾃⼰的架构,⽅便其根据⾃⼰的需要来设计处理器(例如后来⾼通的Krait架构和苹果的Swift架构,就是在取得ARM的授权后设计完成的)。
所以,授权费和版税就成了ARM的主要收⼊来源。
除此之外,就是软件⼯具和技术⽀持服务的收⼊。
⼀、ARM 微处理器的应⽤领域及特点ARM处理器市场覆盖率最⾼、发展趋势⼴阔,基于ARM技术的32位微处理器,市场的占有率⽬前已达到80%。
绝⼤多数IC制造商都推出了⾃⼰的ARM结构芯⽚。
我国的中兴集成电路、⼤唐电讯、华为海思、中芯国际和上海华虹,以及国外的⼀些公司如德州仪器、意法半导体、Philips、Intel、Samsung等都推出了⾃⼰设计的基于ARM核的处理器。
⼯业控制领域:作为32 的RISC 架构,基于ARM 核的微控制器芯⽚不但占据了⾼端微控制器市场的⼤部分市场份额,同时也逐渐向低端微控制器应⽤领域扩展,ARM 微控制器的低功耗、⾼性价⽐,向传统的8 位/16 位微控制器提出了挑战。
thumb指令集是什么

thumb指令集是什么
thumb指令集是arm指令集的一个子集,是针对代码密度问题而提出的,它具有16位的代码宽度。
与等价的32位代码相比较,thumb指令集在保留32位代码优势的同时,大大的节省了系统的存储空间。
thumb不是一个完整的体系结构,不能指望处理器只执行thumb指令集而不支持arm指令集。
thumb指令集分为:分支指令、数据传送指令、单寄存器加载和存储指令以及多寄存器加载和存储指令。
thumb指令集没有协处理器指令、信号量(semaphore)指令以及访问cpsr或spsr的指令。
thumb指令集与arm指令集的区别
1、thumb指令继承了arm指令集的许多特点
thumb指令也是采用load/store结构,有数据处理、数据传送及流控制指令等。
ARM及THUMB指令集

; assembles to MVN r0,#0
使用无法用上述方法生成的数据,将产生错误 。
TM
ARM及Thumb指令集
12
12
装载32 bit常数
为允许装载大常数,汇编器提供了一条伪指令: LDR rd, =const 它可能汇编成下列指令: MOV or MVN。 或
LDR 指令,从数据池(Literal pools)读取常数。
11
11
立即数 (2)
Examples:
31 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ror #0 ror #8 ror #30
range 0-0x000000ff step 0x00000001 range 0-0xff000000 step 0x01000000 range 0-0x000003fc step 0x00000004
CF
ASR: Arithmetic Right Shift
0
Destination
(无符号数)乘2
Destination
除2,并保留符号位
CF
LSR : Logical Shift Right
...0
ROR: Rotate Right
Destination
位循环
CF
Destination
(无符号数)除2
ARM及Thumb指令集
T
H
E
A
R
C
H
I
T
E
C
T
U
R
E
F
O
R
T TM
arm架构指令集

arm架构指令集ARM架构是一种基于RISC(Reduced Instruction Set Computing)的计算机处理器架构,它被广泛应用于移动设备、嵌入式系统、网络设备等领域。
ARM指令集是ARM架构的核心部分,它定义了处理器如何执行指令以及如何访问内存和I/O设备。
一、ARM指令集概述1. ARM指令集分类ARM指令集可以分为三类:ARM指令集,Thumb指令集和Thumb-2指令集。
其中,ARM指令集是32位的,Thumb和Thumb-2是16位的。
2. ARM寄存器ARM架构有15个通用寄存器(R0-R14)和一个程序计数器(PC)。
通用寄存器可以用来存储数据或地址,程序计数器则用来存储下一条要执行的指令地址。
3. ARM指令格式ARM指令格式包括操作码、操作数和条件码。
操作码表示要执行的操作类型,操作数表示要进行操作的数据或地址,条件码表示在何种情况下执行该条指令。
4. ARM访问内存在ARM中,访问内存需要使用Load和Store指令。
Load用于将数据从内存中读取到寄存器中,Store用于将数据从寄存器中写入到内存中。
5. ARM流水线流水线是ARM处理器中的一种指令执行方式,它将指令执行过程分为若干个阶段,每个阶段可以同时执行不同的指令。
ARM流水线包括取指、译码、执行、访存和写回等阶段。
二、ARM指令集详解1. ARM指令集ARM指令集是32位的,它支持数据处理、分支跳转、访存和其他操作。
以下是一些常用的ARM指令:(1)MOV:将一个寄存器中的值移动到另一个寄存器中。
(2)ADD:将两个寄存器中的值相加,并将结果存储到另一个寄存器中。
(3)SUB:将两个寄存器中的值相减,并将结果存储到另一个寄存器中。
(4)MUL:将两个寄存器中的值相乘,并将结果存储到另一个寄存器中。
(5)CMP:比较两个寄存器中的值是否相等,并设置条件码。
2. Thumb指令集Thumb指令集是16位的,它可以减小程序大小和内存占用。
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标题:Thumb指令集与ARM指令集的区别
2010-06-21 21:43:58
Thumb指令集
Thumb指令可以看做是ARM指令压缩形式的子集,是针对代码密度【1】的问题而提出的,它具有16为的代码密度。
Thumb不是一个完整的体系结构,不能指望处理程序只执行Thumb指令而不支持ARM指令集。
因此,Thumb指令只需要支持通用功能,必要时,可借助完善的ARM指令集,例如:所有异常自动进入ARM状态。
在编写Thumb指令时,先要使用伪指令CODE16声明,而且在ARM指令中要使用BX指令跳转到Thumb指令,以切换处理器状态。
编写ARM指令时,可使用伪指令CODE32声明。
【1】.代码密度:单位存储空间中包含的指令的个数。
例如
ARM指令是32位的,而Thumb指令时16位的,如果在1K 的存储空间中,可以放32条ARM指令,就可以放64条Thumb指令,因此在存放Thunb指令时,代码密度高。
Thumb指令集与ARM指令集的区别
Thumb指令集没有协处理器指令、信号量指令以及访问CPSR或SPSR的指令,没有乘加指令及64位乘法指令等,且指令的第二操作数受到限制;除了跳转指令B有条件执行功能外,其他指令均为无条件执行;大多数Thumb数据处理指令采用2地址格式。
Thumb指令集与ARM指令集的区别一般有如下几点:
Ø 跳转指令
程序相对转移,特别是条件跳转与ARM代码下的跳转相比,在范围上有更多的限制,转向子程序是无条件的转移。
Ø 数据处理指令
数据处理指令是对通用寄存器进行操作,在大多数情况下,操作的结果须放入其中一个操作数寄存器中,而不是第三个寄存器中。
数据处理操作比ARM状态的更少,访问寄存器R8—R15受到一定限制。
(除MOV和ADD指令访问寄存器R8—R15外,其他数据处理指令总是更新CPSR中ALU状态标志)
访问寄存器R8—R15的Thumb数据处理指令不能更新CPSR中的ALU状态标志
Ø 单寄存器加载和存储指令
在Thumb状态下,单寄存器加载和存储指令只能访问寄存器
R0—R7
Ø 批量寄存器加载和存储指令
LDM和STM指令可以将任何范围为R0——R7的寄存器子集加载或存储。