ARM指令集解析
arm架构 指令集
arm架构指令集ARM架构是目前最主流的嵌入式系统架构之一，它具有低功耗、低成本、高性能等优势，深受广大开发者的喜爱。
其中，指令集是ARM 架构的重要组成部分，对开发者而言，掌握各种指令集非常有必要。
接下来，我们将分步骤阐述ARM架构指令集相关的内容。
一、ARM架构概述ARM架构是一种精简指令集架构(RISC)，它最初是由英国的ARM 公司于上世纪80年代初提出的，以应对当时高端嵌入式设备市场的需求。
其设计目标是提高能效和计算速度，并实现高度集成化，同时保持指令集设计的简洁性，方便硬件设计者进行系统优化。
二、ARM架构的指令集1. ARM指令集ARM指令集是最早的ARM体系结构，它由32位指令组成，主要应用于嵌入式系统和移动设备领域，是ARM架构中最主流的指令集。
ARM指令集包含了大量的寄存器和指令，如R0-R15、CMP、ADD等。
2. Thumb指令集Thumb指令集是ARM公司在1994年推出的，它主要是针对内存容量较小、功耗控制要求高的环境下使用，它采用16位指令长度，相较于常用的32位长度指令，能降低指令所占用的存储空间，从而节省成本。
Thumb指令集包括了比较特殊的指令，如CBZ、LDRH等。
3. Thumb-2指令集Thumb-2指令集是基于Thumb指令集的扩展版本，既支持16位指令长度，也支持32位指令长度。
Thumb-2指令集是为了兼顾高效和代码密度而设计的。
它采用了一系列新的指令，如MOV、LSL等，并将Thumb 和ARM两种指令集实现了无缝切换，便于编译器进行代码优化。
4. ARMv7-M指令集ARMv7-M指令集是ARM公司最新的嵌入式系统指令集，它在ARM指令集的基础上做了很多优化，提供更加高效、安全、实用的指令集，重点支持通用数学、位操作、存储器、DMA控制等指令。
它可以运行在更加高效的Cortex-M内核上，提供更加强大的性能和更佳的功耗控制。
三、总结在开发嵌入式系统和移动设备时，深入掌握各种指令集是非常有必要的，不同的指令集具有各自的优势和适用场景，开发者应该根据需求进行选择。
03-ARM指令集
移位方式示意图
第二操作数的移位位数： 第二操作数的移位位数： 移位位数可以用立即数方式或者寄存器方式给出， 移位位数可以用立即数方式或者寄存器方式给出， 如下所示： 如下所示： ADD R3，R2，R1，LSR #2 ；R3 ←R2 + R1÷4 ， ， ， ÷ ADD R3，R2，R1，LSR R4 ；R3←R2 + R1÷2R4 ， ， ， ÷ 寄存器R1的内容分别逻辑右移 位 寄存器 的内容分别逻辑右移2位、R4位（亦即 的内容分别逻辑右移 位 R1÷4、R1÷2R4），再与寄存器 的内容相加，结 ），再与寄存器 的内容相加， ÷ 、 ÷ ），再与寄存器R2的内容相加 果放入R3中 果放入 中。
与基址变址寻址方式相类似，相对寻址以程序计 与基址变址寻址方式相类似，相对寻址以程序计 数器PC的当前值为基地址 的当前值为基地址， 数器 的当前值为基地址，指令中的地址标号作为偏 移量，将两者相加之后得到操作数的有效地址。 移量，将两者相加之后得到操作数的有效地址。 以下程序段完成子程序的调用和返回， 以下程序段完成子程序的调用和返回，跳转指令 BL采用了相对寻址方式： 采用了相对寻址方式： 采用了相对寻址方式 BL NEXT …… NEXT …… MOV PC，LR ， ；从子程序返回 ；跳转到子程序 NEXT 处执行
条件域表 2： ：
条件码 1001 1010 1011 1100 1101 1110 后缀 LS GE LT GT LE AL 标志 C清零 置位 清零Z置位 清零 N等于 等于V 等于 N不等于 不等于V 不等于 Z清零且（N等 清零且（ 等 清零且 于V） ） Z置位或（N不 置位或（ 不 置位或 等于V） 等于 ） 忽略 含义 无符号数小于或等于 带符号数大于或等于 带符号数小于 带符号数大于 带符号数小于或等于 无条件执行
常用arm指令集
常用arm指令集ARM指令集是一种广泛使用的指令集架构，被广泛应用于各种嵌入式系统、移动设备和服务器等领域。
它具有高效、灵活、可扩展等特点，是现代计算机体系结构的重要组成部分。
本文将介绍常用的ARM指令集。
一、ARM指令集概述ARM指令集是一种精简指令集(RISC)架构，它采用了精简的指令集来提高执行效率和降低功耗。
由于其精简化的设计，ARM处理器可以在更小的面积内实现更高的性能和更低的功耗。
目前，ARM处理器已经广泛应用于各种嵌入式系统、移动设备和服务器等领域。
二、常用ARM指令集1.数据处理指令数据处理指令是最基本和最常用的ARM指令之一。
它包括加法、减法、乘法、除法等运算操作。
这些操作不涉及内存访问，只对寄存器中的数据进行操作。
例如：ADD R1, R2, R3：将R2和R3中的值相加，并将结果存储到R1中。
SUB R1, R2, #10：将R2中的值减去10，并将结果存储到R1中。
MUL R1, R2, R3：将R2和R3中的值相乘，并将结果存储到R1中。
2.数据传输指令数据传输指令是用于在寄存器和内存之间传输数据的指令。
它包括从内存读取数据、向内存写入数据等操作。
例如：LDR R1, [R2]：从地址为R2的内存单元中读取一个字节的数据，并将其存储到寄存器R1中。
STR R1, [R2]：将寄存器R1中的值写入地址为R2的内存单元中。
3.分支指令分支指令用于实现程序跳转，包括无条件跳转、有条件跳转等操作。
它是实现程序控制流程的关键指令之一。
例如：B label：无条件跳转到标记为label的位置。
BEQ label：如果前一次比较结果为相等，则跳转到标记为label的位置。
4.逻辑运算指令逻辑运算指令用于实现与、或、非、异或等逻辑运算操作。
它通常用于实现位操作和掩码操作等功能。
例如：AND R1, R2, #0xFF：将寄存器R2和0xFF进行按位与操作，并将结果存储到寄存器R1中。
ORR R1, R2, #0xFF：将寄存器R2和0xFF进行按位或操作，并将结果存储到寄存器R1中。
arm指令集类型
arm指令集类型摘要：一、arm 指令集简介1.arm 指令集的发展历程2.arm 指令集的优势和特点二、arm 指令集的类型1.armv1 和armv2 指令集2.armv3 指令集3.armv4 指令集4.armv5 指令集5.armv6 指令集6.armv7 指令集7.armv8 指令集三、arm 指令集的应用领域1.嵌入式系统2.移动设备3.服务器和数据中心4.物联网设备正文：arm 指令集类型随着科技的飞速发展，arm 指令集在现代处理器中扮演着举足轻重的角色。
arm 指令集以其高性能、低功耗和强大的兼容性在全球范围内得到了广泛的应用。
本文将对arm 指令集的类型进行详细的介绍。
一、arm 指令集简介arm 指令集起源于英国Acorn 计算机公司，后由ARM 公司进行进一步研发和推广。
它具有高性能、低功耗、指令集简单、开发成本低等优点。
arm 指令集在嵌入式系统、移动设备、服务器和数据中心等领域有着广泛的应用。
二、arm 指令集的类型arm 指令集从armv1 到armv8，共经历了八个版本的迭代。
1.armv1 和armv2 指令集：这是arm 指令集的早期版本，主要用于嵌入式系统。
2.armv3 指令集：在armv2 的基础上进行了改进，增加了浮点运算指令。
3.armv4 指令集：引入了Thumb-1 指令集，是一种基于arm 指令集的压缩指令集，可以减少程序的存储空间和运行时间。
4.armv5 指令集：对armv4 指令集进行了优化，提高了性能。
5.armv6 指令集：引入了Thumb-2 指令集，是对thumb-1 指令集的升级，增加了更多的指令，提高了性能。
6.armv7 指令集：在armv6 的基础上进行了改进，引入了VFPv3 和NEON 协处理器，增强了浮点运算和多媒体处理能力。
7.armv8 指令集：这是arm 指令集的最新版本，采用了全新的架构，包括AArch32 和AArch64 两种执行状态，支持64 位计算，显著提高了性能。
ARM指令集学习总结(转载)
ARM指令集学习总结（转载）2008-11-24 01:12:37ARM指令集比较简单，本文介绍ARM指令集中需要注意和不易理解的地方。
一、ARM指令集是32位的，程序的启动都是从ARM指令集开始，包括所有异常中断都是自动转化为ARM状态，并且所有的指令都可以是有条件执行的。
二、ARM指令集是Load/Store型的，只能通过Load/Store指令实现对系统存储器的访问，而其他的指令都是基于处理器内部的寄存器操作完成的，这和INTEL汇编是不同的，初学者很不易理解。
三、指令的后缀："S" 可选后缀，若指定S，则根据指令执行的结果更新CPSR中的条件码。
很多初学着不知道怎么更新，若这条指令执行完以后，对AR M程序状态寄存器的条件码标志（N，Z，C，V）的影响。
"! " 表示在完成数据操作以后，将更新基址寄存器，并且不消耗额外的时间。
如：LDR R0, [R1, #4] 他相当于R0 <- mem32[R1+4]R1 = R1+4;"^" LDMFD R13!, (R0-R3, PC)^ //"^"表示一条特殊形式的指令。
（在从存储器中装入PC的同时，CPSR也得到恢复）。
四、#号后面加0x或&表示十六进制:#0xFF, #&FF#号后面加0b表示二进制。
#号后面加0d表示十进制。
*******************************************************************************五、立即数寻址每个立即数都是采用一个8位的常数循环右移偶数位间接得到。
初学者不易理解：一个32位的指令不可能全部用来保存32位的立即数，所以从指令的编码格式上分析，在指令编码中只分配了12位来存储立即数，其中4位用来保存右循环值，8位用来保存一个常数，所以并不是每一个32位的立即数都是合法的。
5.arm和x86的常用指令用法
Arm和x86是两种常见的指令集架构，分别用于移动设备和个人电脑。
它们的指令集有很多共同之处，但也有一些差异。
本文将介绍Arm和x86的常用指令用法，以帮助读者更好地理解这两种架构的特点和优劣势。
一、Arm指令集架构（Arm ISA）Arm是一种RISC（Reduced Instruction Set Computer）架构，其指令集相对较小，执行效率较高。
Arm指令集包括以下几类指令：1. 数据传送指令：包括MOV（数据传送）、LDR（加载）、STR（存储）等指令，用于在寄存器和内存之间传递数据。
2. 算术运算指令：包括ADD（加法）、SUB（减法）、MUL（乘法）、DIV（除法）等指令，用于进行各种算术运算。
3. 逻辑运算指令：包括AND（与）、ORR（或）、EOR（异或）、NOT（取反）等指令，用于执行逻辑运算。
4. 分支跳转指令：包括B（无条件跳转）、BEQ（等于时跳转）、BNE（不等于时跳转）等指令，用于在程序中实现跳转功能。
5. 特权指令：包括MRS（读特权寄存器）、MSR（写特权寄存器）、SVC（软中断）等指令，用于管理处理器的特权模式和中断处理。
以上是Arm指令集中的一些常用指令，通过它们可以实现各种功能和操作。
二、x86指令集架构（x86 ISA）x86是一种CISC（Complex Instruction Set Computer）架构，其指令集较大且复杂，包括以下几类指令：1. 数据传送指令：包括MOV（数据传送）、LEA（加载有效位置区域）、XCHG（交换数据）等指令，用于在寄存器和内存之间传递数据。
2. 算术运算指令：包括ADD（加法）、SUB（减法）、IMUL（整数乘法）、IDIV（整数除法）等指令，用于进行各种算术运算。
3. 逻辑运算指令：包括AND（与）、OR（或）、XOR（异或）、NOT（取反）等指令，用于执行逻辑运算。
4. 分支跳转指令：包括JMP（无条件跳转）、JE（等于时跳转）、JNE（不等于时跳转）等指令，用于在程序中实现跳转功能。
ARM汇编指令集详解
ARM汇编指令集一、跳转指令跳转指令用于实现程序流程的跳转，在ARM程序中有两种方法可以实现程序流程的跳转：Ⅰ.使用专门的跳转指令。
Ⅱ.直接向程序计数器PC写入跳转地址值。
通过向程序计数器PC写入跳转地址值，可以实现在4GB的地址空间中的任意跳转，在跳转之前结合使用MOV LR，PC等类似指令，可以保存将来的返回地址值，从而实现在4GB连续的线性地址空间的子程序调用。
ARM指令集中的跳转指令可以完成从当前指令向前或向后的32MB的地址空间的跳转，包括以下4条指令：1、B指令B指令的格式为：B{条件} 目标地址B指令是最简单的跳转指令。
一旦遇到一个B 指令，ARM 处理器将立即跳转到给定的目标地址，从那里继续执行。
注意存储在跳转指令中的实际值是相对当前PC值的一个偏移量，而不是一个绝对地址，它的值由汇编器来计算（参考寻址方式中的相对寻址）。
它是24 位有符号数，左移两位后有符号扩展为32 位，表示的有效偏移为26 位(前后32MB的地址空间)。
以下指令：B Label ；程序无条件跳转到标号Label处执行CMP R1，＃0 ；当CPSR寄存器中的Z条件码置位时，程序跳转到标号Label 处执行BEQ Label2、BL指令BL指令的格式为：BL{条件} 目标地址BL 是另一个跳转指令，但跳转之前，会在寄存器R14中保存PC的当前内容，因此，可以通过将R14 的内容重新加载到PC中，来返回到跳转指令之后的那个指令处执行。
该指令是实现子程序调用的一个基本但常用的手段。
以下指令：BL Label ；当程序无条件跳转到标号Label处执行时，同时将当前的PC值保存到R14中3、BLX指令BLX指令的格式为：BLX 目标地址BLX指令从ARM指令集跳转到指令中所指定的目标地址，并将处理器的工作状态有ARM 状态切换到Thumb状态，该指令同时将PC的当前内容保存到寄存器R14中。
因此，当子程序使用Thumb指令集，而调用者使用ARM指令集时，可以通过BLX指令实现子程序的调用和处理器工作状态的切换。
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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算术指令
实现两个32位数据的加法、减法操作 1.ADD——加法指令 ADD{<cond>}{S}Rd,Rn,operand2 功能：将寄存器Rn的值与operand2操作 数相加，并将结果存放在Rd寄存器中 ADD R0,R1,R2 ADD R0,R1,#5 ADD R0,R1,R2,LSL #2
算术指令
5.RSB——逆向减法指令 RSB{<cond>}{S}Rd,Rn,operand2 功能：将operand2操作数减去寄存器Rn 的值，并将结果存放在Rd寄存器中 RSB R0,R1,R2 RSB R0,R1,#5 RSB R0,R1,R2,LSL #2
算术指令
6.RSC——带借位的逆向减法指令 RSC{<cond>}{S}Rd,Rn,operand2 功能：将operand2操作数减去寄存器Rn 的值，再减去CPSR中的C条件标志位的 反码，并将结果存放在Rd寄存器中 RSC R0,R1,R2
数据传送指令
将一个寄存器中的数据传送到另一个寄存器， 或者将一个立即数传送寄存器 1.MOV指令 MOV {<cond>}{S} Rd,operand2 功能：将源操作数operand2传送到目的寄存器 Rd中 MOV R1,R0 MOV PC,R14 MOV R1,R0,LSL #3 MOV R0,#5
数据传送指令
2.MVN指令 MVN {<cond>}{S} Rd,operand2 功能：将源操作数operand2按位取反后 传送到目的寄存器Rd中 MVN R0,#5 MVN R1,R2
移位操作
将寄存器中的内容进行指定位数的左移 右移 1.LSL——逻辑左移 Rm,LSL<opl> 功能：将寄存器Rm中的内容进行逻辑左 移，左移位数为操作数opl，低位补零 MOV R0,R1,LSL #1
AXD下操作 ①打开AXD，载入映像文件（载入、重载） ②观察寄存器、存储器以及变量的值 Processor View——>Register Processor View——>Memory ③观察单步运行结果（理解程序含义、判 断结果是否正确？）
补充2—ARM的寻址方式实验
判断各种不同的寻址方式 注意！后缀 根据程序，决定观察哪些内容？可能变 化的位置？ 单步运行程序，填写结果 实验思考？ 寄存器组织（page46、page48）
算术指令
3.SUB——减法指令 SUB{<cond>}{S}Rd,Rn,operand2 功能：将寄存器Rn的值减去operand2操 作数，并将结果存放在Rd寄存器中 SUB R0,R1,R2 SUB R0,R1,#5 SUB R0,R1,R2,LSL #2
算术指令
4.SBC——带借位减法指令 SBC{<cond>}{S}Rd,Rn,operand2 功能：将寄存器Rn的值减去operand2操 作数，再减去CPSR中的C条件标志位的 反码，并将结果存放在Rd寄存器中 举例：完成64位减法，设第一个64位操 作数放在R2、R3中，第二个64位操作数 放在R4、R5中，64位结果存放在R0、R1 中。
移位操作
4.ROR——循环右移 Rm,ROR<opl> 功能：将寄存器Rm中的内容进行逻辑右 移，右移位数为操作数opl，左端由右端 移出的位来补 MOV R0,R1,ROR #1
移位操作
5.RRX——带扩展的循环右移 Rm,RRX 功能：将寄存器Rm中的内容右移一位， 高位由C标志位补入，低位移出后存入C 标志位（33位数据） MOVS R0,R1,RRX
移位操作
2.LSR——逻辑右移 Rm,LSR<opl> 功能：将寄存器Rm中的内容进行逻辑右 移，右移位数为操作数opl，高位补零 MOV R0,R1,LSR #1
移位操作
3.ASR——算术右移 Rm,ASR<opl> 功能：将寄存器Rm中的内容进行算术右 移，右移位数为操作数opl，高位补第31 位的值 MOV R0,R1,ASR #1
逻辑运算指令
对操作数按位进行操作，位与位之间无 进位或借位 1、AND逻辑与指令 AND{<cond>}{S}Rd,Rn,operand2 功能：将两个操作数按位进行逻辑与运 算，结果放在目的寄存器Rd中 AND R0,R0,#0xF
逻辑运算指令
2、ORR逻辑或指令 ORR{<cond>}{S}Rd,Rn,operand2 功能：将两个操作数按位进行逻辑或运 算，结果放在目的寄存器Rd中 ORR R0,R0,#5
算术指令
2.ADC——带进位加法指令 ADC{<cond>}{S}Rd,Rn,operand2 功能：将寄存器Rn的值与operand2操作 数相加，再加上CPSR中的C条件标志位 的值，并将结果存放在Rd寄存器中 举例：完成64位加法，设第一个64位操 作数放在R2、R3中，第二个64位操作数 放在R4、R5中，64位结果存放在R0、R1 中。
ARM的汇编指令
补充1—ADS下汇编语言编程
CodeWarrior下操作 ①ARM编译器的设置（设置内核、存取格 式（page37）、ARM/Thumb初始状态） ②ARM链接器的设置 （设置代码段、数据 段的起始地址） ③ARM的编译和链接（错误和警告，如何 判断、修改？）
辑异或指令 EOR{<cond>}{S}Rd,Rn,operand2 功能：将两个操作数按位进行逻辑异或 运算，结果放在目的寄存器Rd中 举例：若要将R0的低4位取反，其余位不 变则应执行什么指令？
逻辑运算指令
4、BIC位清除指令 BIC{<cond>}{S}Rd,Rn,operand2 功能：用于清除操作数Rn的某些位，并 将结果放在目的寄存器Rd中 举例：若要将R0的第0位和第3位清零， 其余位不变则应执行什么指令？