ARM7TDMI指令系统

MOV R1, #3 MOV R2, #2 BL arithfunc #0 LAB cmd 1 #3LAB+4 注意： #2LAB+8 cmd 2
取指 译码
取指
此时重建 ; 其它指令 流水线
#num PC, LR arithfunc
cmd N CMP R0, #num MOVHS PC, LR cmd X 译码 取指 执行 译码 取指 取指
寻址方式分类——堆栈寻址
堆栈指针指向最后压入的堆栈的有效数据项，称为满堆栈； 堆栈指针指向下一个待压入数据的空位臵，称为空堆栈。
压栈 SP栈顶 SP栈顶 0x12345678 0x12345678 SP栈顶 SP栈顶 压栈 0x12345678
满堆栈 栈底 栈底
空堆栈
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程序控制指令 B
SYS FIQ IRQ SVC ABORT UND
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目 录
1.ARM处理器寻址方式
2.指令集介绍
ARM指令集
Thumb指令集
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3.1 ARM处理器寻址方式

寻址方式分类
寻址方式：根据指令中给出的地址码字段来实现寻找真
实操作数地址的方式。
Rm,shift——寄存器移位方式；
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<opcode> {<cond>} {S} <Rd>, <Rn> {,<operand2>}
灵活的使用第2个操作数“operand2”能够提高 代码效率。它有如下的形式： #immed_8r——常数表达式； Rm——寄存器方式； Rm,shift——寄存器移位方式；
ADD_SUB
标号
ADDS MOV R0,R0,R1 PC,LR ;R0 = R0 + R1 ;子程序返回
END
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声明文件结束
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;文件结束
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目 录
1.ARM处理器寻址方式 2.指令集介绍 ARM指令集 1. 指令格式
2. 条件码
3. ARM指令
Thumb指令集
Thumb指令：集具有较高的代码密度，却仍然保持ARM的大
多数性能上的优势，它是ARM指令集的子集，指令集具有灵活、 小巧的特点。而Thumb指令仅有一条指令具备条件执行功能。
ARM程序和Thumb程序可相互调用，改变T可以改变状态，相互
之间的状态切换开销几乎为零。
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3.1 ARM处理器寻址方式

寻址方式分类——堆栈寻址
堆栈压栈 0x12345678
SP栈顶
栈底
栈区
向上 增长
堆栈存 储区
向下 增长
栈区
栈底 0x12345678 堆栈压栈
栈顶SP
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3.1 ARM处理器寻址方式

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3.1 ARM处理器寻址方式

寻址方式分类——寄存器寻址
操作数的值在寄存器中，指令中的地址码字段指出的是 寄存器编号，指令执行时直接取出寄存器值来操作。寄存器 寻址指令举例如下：
MOV
SUB
R1,R2
;将R2的值存入R1
R0,R1,R2 ;将R1的值减去R2的值，结果保存到R0 R2 R1 0xAA 0xAA 0x55
LDR R2,[R3,#0x0C]
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•多寄存器寻址（块拷贝寻址）
多寄存器寻址就是在ARM处理器与存储器间用一条指令完 成多个寄存器值的传送，即允许用一条指令实现传送16个 R12 0x?? 0x12 0x40000018 0x12 R7 0x?? 0x06 0x40000014 寄存器的任何子集。 0x06 R6 0x?? 0x05 0x40000010 0x05 LDMIA R1!, {R2-R7, R12} ; 将R1所指向的存储器区域中的内容依次 R5 0x?? 0x04 0x4000000C 0x04 加载到R2～R7、R12(每传送一个寄存器值后，R1的值自动加4并保 R4 0x?? 0x03 0x40000008 0x03
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3.2 指令集介绍
3.2.1 ARM指令集——指令格式
ARM指令的基本格式如下：
<opcode> {<cond>} {S} <Rd> ,<Rn>{,<operand2>}
其中<>号内的项是必须的，{}号内的项是可选的。各项的 说明如下：
opcode：指令助记符；
MOV R1,R2
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3.1 ARM处理器寻址方式

寻址方式分类——寄存器移位寻址
寄存器移位寻址是ARM指令集特有的寻址方式。当第2个 操作数是寄存器移位方式时，第2个寄存器操作数在与第1个 操作数结合之前，选择进行移位操作。寄存器移位寻址指令 举例如下： MOV R0,R2,LSL #3;R2的值左移3位，结果放入R0， 逻辑左移3位 ;即是R0=R2×8 R2 0x01 0x08 ANDS R1,R1,R2,LSL R3 ;R2的值左移R3位，然后和R1相 R0 0x08 0x55 “与”操作，结果放入R1. MOV R0,R2,LSL #3
最低地址。指令如LDMFD、STMFD等；
空递减：堆栈向下增长，堆栈指针向堆栈下的第一个空位 臵。指令如LDMED、STMED等。
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3.1 ARM处理器寻址方式

寻址方式分类——相对寻址
相对寻址是基址寻址的一种变通。由程序计数器PC提
供基准地址，指令中的地址码字段作为偏移量，两者相加 后得到的地址即为操作数的有效地址。 相对寻址指令举例如下：
存)
R3 0x?? 0x02 0x40000004 0x02 STMIA R0!, {R2-R7, R12} ; 将R2~R7、R12中的值依次保存到R0所 R2 0x?? 0x01 0x40000000 0x01 指向的存储器区域中(每传送一个寄存器值后，R0的值自动加4并保存) 存储器 R1 0x4000001C 0x40000000 LDMIA
SWP
R2 0x40000000 R1,R1,[R2];将寄存器R1的值和R2指定的存储 R0 0xAA 0x55 单元的内容交换 . LDR R0,[R2]
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3.1 ARM处理器寻址方式

寻址方式分类——基址寻址
基址寻址就是将基址寄存器的内容与指令中给出的偏 移量相加，形成操作数的有效地址。基址寻址用于访问基 址附近的存储单元，常用于查表、数组操作、功能部件寄 存器访问等。基址寻址指令举例如下：
;说明：使用ARMulate软件仿真调试
Example1,CODE,READONLY ;声明代码段Example1 ;标识程序入口 ;声明32位ARM指令 R0,#0 R1,#10 ADD_SUB LOOP ;调用子程序ADD_SUB ;设置参数
START
MOV MOV
LOOP
BL B
实际代码段
;跳转到LOOP
cond：执行条件；
S：是否影响CPSR寄存器的值； Rd：目标寄存器； Rn：第1个操作数的寄存器； operand2：第2个操作数；
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例：ADDEQS
条件码 域

R0, R1, #8
目标或源 寄存器Rd
其二进制代码形式为：
指令代码域
地址基址Rn
地址偏移或操作 寄存器、操作数 区
ARM处理器具有８种基本寻址方式:
1.寄存器寻址； 3.寄存器移位寻址； 5.基址寻址； 7.堆栈寻址；
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2.立即寻址； 4.寄存器间接寻址； 6.多寄存器寻址； 8.相对寻址。
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3.1 ARM处理器寻址方式

寻址方式分类——立即寻址
立即寻址指令中的操作码字段后面的地址码部分即是操 作数本身，也就是说，数据就包含在指令当中，取出指令也 就取出了可以立即使用的操作数(这样的数称为立即数)。立 即寻址指令举例如下： SUBS R0,R0,#1程序存储 ;R0减1，结果放入R0，并且影响标志位 MOV R0,#0xFF00 MOV R0,#0xFF000 ;将立即数0xFF000装入R0寄存器 从代码中获得数据 R0 0xFF00 0x55 MOV R0,#0xFF00
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3.2 指令集介绍

ARM指令集——第2个操作数
ARM指令的基本格式如下：
<opcode> {<cond>} {S} <Rd> ,<Rn>{,<operand2>}
灵活的使用第2个操作数“operand2”能够提高代码效率。 它有如下的形式： #immed_8r——常数表达式； Rm——寄存器方式；
BL BEQ ... LOOP MOV ... SUBR1 ...
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SUBR1 LOOP R6,#1