數(shù)據(jù)傳送指令之：?jiǎn)螖?shù)據(jù)交換指令
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交換指令是load/store指令的一種特例，它把一個(gè)寄存器單元的內(nèi)容與寄存器內(nèi)容交換。交換指令是一個(gè)原子操作（atomic operation），也就是說(shuō)，在連續(xù)的總線操作中讀/寫(xiě)一個(gè)存儲(chǔ)單元，在操作期間阻止其他任何指令對(duì)該存儲(chǔ)單元的讀/寫(xiě)。
交換指令如表5.4所示。
表5.4 交換指令SWP
指 令
作 用
操 作
SWP
字交換
Tmp=men32[Rn]
Mem32[Rn]=Rm
Rd=tmp
續(xù)表
指 令
作 用
操 作
SWPB
字節(jié)交換
Tmp=men8[Rn]
Mem8[Rn]=Rm
Rd=tmp
注意
交換指令在執(zhí)行期間不能被其他任何指令或其他任何總線訪問(wèn)打斷，在此期間系統(tǒng)占用總線（holds the bus），直至交換完成。
5.5.1 字交換指令SWP（1）指令編碼格式
SWP指令用于將內(nèi)存中的一個(gè)字單元和一個(gè)指定寄存器的值相交換。操作過(guò)程如下，假設(shè)內(nèi)存單元地址存放在寄存器<Rn>中，指令將<Rn>中的數(shù)據(jù)讀取到目的寄存器Rd中，同時(shí)將另一個(gè)寄存器<Rm>的內(nèi)容寫(xiě)入到該內(nèi)存單元中。當(dāng)<Rd>和<Rm>為同一個(gè)寄存器時(shí)，指令交換該寄存器和內(nèi)存單元的內(nèi)容。
指令的編碼格式如圖5.20所示。
圖5.20 SWP指令編碼格式
（2）指令的語(yǔ)法格式
SWP{<cond>} <Rd>，<Rm>，[<Rn>]
① <cond>
為指令編碼中的條件域。它指示SWP指令在什么條件下執(zhí)行。當(dāng)<cond>忽略時(shí)，指令為無(wú)條件執(zhí)行（cond=AL（Alway））。
② <Rd>
目標(biāo)寄存器。
③ <Rm>
寄存器包含將要存儲(chǔ)到內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。
④ <Rn>
寄存器中包含將要訪問(wèn)的內(nèi)存地址。
（3）指令操作的偽代碼
指令操作偽代碼如下面程序段所示。
If ConditionPassed{cond} then
If Rn[1:0]==0b00 then
Temp=memory[Rn,4]
Else if Rn[1:0]==0b01 then
Temp=memory[Rn,4] Rotate_right 8
Else if Rn[1:0]==0b10 then
Temp=memory[Rn,4] Rotate_right 16
Else /* Rn[1:0]==0b11 */
Temp=memory[Rn,4] Rotate_right 24
Memory[Rn,4]=Rm
Rd=temp
5.5.2 字節(jié)交換指令SWPB（1）指令編碼格式
SWPB指令用于將內(nèi)存中的一個(gè)字節(jié)單元和一個(gè)指定寄存器的低8位值相交換，操作過(guò)程如下。假設(shè)內(nèi)存單元地址存放在寄存器<Rn>中，指令將<Rn>中的數(shù)據(jù)讀取到目的寄存器Rd中，寄存器Rd的高24位設(shè)為0，同時(shí)將另一個(gè)寄存器<Rm>的低8位內(nèi)容寫(xiě)入到該內(nèi)存字節(jié)單元中。當(dāng)<Rd>和<Rm>為同一個(gè)寄存器時(shí)，指令交換該寄存器低8位內(nèi)容和內(nèi)存字節(jié)單元的內(nèi)容。
指令的編碼格式如圖5.21所示。
圖5.21 SWPB指令編碼格式
（2）指令的語(yǔ)法格式
SWP{<cond>}B <Rd>，<Rm>，[<Rn>]
① <cond>
為指令編碼中的條件域。它指示SWPB指令在什么條件下執(zhí)行。當(dāng)<cond>忽略時(shí)，指令為無(wú)條件執(zhí)行（cond=AL（Alway））。
② <Rd>
目標(biāo)寄存器。
③ <Rm>
寄存器包含將要存儲(chǔ)到內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。
④ <Rn>
寄存器中包含將要訪問(wèn)的內(nèi)存地址。
（3）指令操作的偽代碼
指令操作偽代碼如下面程序段所示。
If ConditionPassed{cond} then
Temp=Memory[Rn,1]
Memory[Rn,1]=Rm[7:0]
Rd=temp
5.5.3 交換指令SWP應(yīng)用寄存器和存儲(chǔ)器交換指令SWP指令用于將一個(gè)內(nèi)存單元（該單元地址放在寄存器Rn中）的內(nèi)容讀取到一個(gè)寄存器Rd中，同時(shí)將另一個(gè)寄存器Rm的內(nèi)容寫(xiě)到該內(nèi)存單元中，使用SWP可實(shí)現(xiàn)信號(hào)量操作。
格式如下。
SWP{cond}B Rd，Rm，[Rn]
其中，B為可選后綴，若有B，則交換字節(jié)，否則交換32位字。Rd為目的寄存器，存儲(chǔ)從存儲(chǔ)器中加載的數(shù)據(jù)，同時(shí)，Rm中的數(shù)據(jù)將會(huì)被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。若Rm與Rn相同，則為寄存器與存儲(chǔ)器內(nèi)容進(jìn)行交換。Rn為要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的存儲(chǔ)器地址，Rn不能與Rd和Rm相同。
【例5.6】SWP指令舉例。
SWP r1，r1，[r0] ;將r1的內(nèi)容與r0指向的存儲(chǔ)單元內(nèi)容進(jìn)行交換
SWPB r1，r2，[r0] ;將r0指向的存儲(chǔ)單元內(nèi)容讀取一字節(jié)數(shù)據(jù)到r1中（高24位清零），
并將r2的內(nèi)容寫(xiě)入到該內(nèi)存單元中（最低字節(jié)有效）
使用SWP指令可以方便地進(jìn)行信號(hào)量操作。
12C_SEM EQU 0x40003000
……
12C_SEM_WAIT
MOV r0,#0
LDR r0,=12C_SEM
SWP r1,r1,[r0] ;取出信號(hào)量，并將其設(shè)為0
CMP r1,#0 ;判斷是否有信號(hào)
BEQ 12C_SEM_WAIT ;若沒(méi)有信號(hào)則等待
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