Load/Store內(nèi)存訪問指令在ARM寄存器和存儲器之間傳送數(shù)據(jù)。ARM指令中有3種基本的數(shù)據(jù)傳送指令。
異?;蛑袛嗍怯脩舫绦蛑凶罨镜囊环N執(zhí)行流程和形態(tài)。這部分主要對ARM架構(gòu)下的異常中斷做詳細(xì)說明。
用戶選用ARM處理器開發(fā)嵌入式系統(tǒng)時,選擇合適的開發(fā)工具可以加快開發(fā)進度,節(jié)省開發(fā)成本。因此一套含有編輯軟件、編譯軟件、匯編軟件、鏈接軟件、調(diào)試軟件、工程管理及函數(shù)庫的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)一般來說是必不可少的,如ARM公司的RealView開發(fā)環(huán)境。
ARM采用的是32位架構(gòu),ARM的基本數(shù)據(jù)類型有以下3種。 Byte:字節(jié),8bit。Halfword:半字,16bit。 Word:字,32bit。
數(shù)據(jù)處理指令是在算術(shù)邏輯單元ALU中完成。ARM處理器一個顯著特征就是可以在操作數(shù)進入ALU之前,對操作數(shù)進行指定位數(shù)的左移或右移操作。這種功能明顯增強了數(shù)據(jù)處理操作的靈活性。
大多數(shù)的用戶程序運行在用戶模式下。當(dāng)處理器工作在用戶模式時,應(yīng)用程序不能夠訪問受操作系統(tǒng)保護的一些系統(tǒng)資源,應(yīng)用程序也不能直接進行處理器模式切換。當(dāng)需要進行處理器模式切換時,應(yīng)用程序可以產(chǎn)生異常處理,在異常處理過程中進行處理器模式切換。這種體系結(jié)構(gòu)可以使操作系統(tǒng)控制整個系統(tǒng)資源的使用。
ARM處理器共有7種不同的處理器模式,在每一種處理器模式中有一組相應(yīng)的寄存器組。表3.2顯示了ARM的寄存器組織概要。
多寄存器Load/Store內(nèi)存訪問指令也叫批量加載/存儲指令,它可以實現(xiàn)在一組寄存器和一塊連續(xù)的內(nèi)存單元之間傳送數(shù)據(jù)。LDM用于加載多個寄存器,STM用于存儲多個寄存器。多寄存器Load/Store內(nèi)存訪問指令允許一條指令傳送16個寄存器的任何子集或所有寄存器。
MOV指令是最簡單的ARM指令,執(zhí)行的結(jié)果就是把一個數(shù)N送到目標(biāo)寄存器Rd,其中N可以是寄存器,也可以是立即數(shù)。
MVN是反相傳送(Move Negative)指令。它將操作數(shù)的反碼傳送到目的寄存器。MVN指令多用于向寄存器傳送一個負(fù)數(shù)或生成位掩碼。
交換指令是load/store指令的一種特例,它把一個寄存器單元的內(nèi)容與寄存器內(nèi)容交換。交換指令是一個原子操作(atomic operation),也就是說,在連續(xù)的總線操作中讀/寫一個存儲單元,在操作期間阻止其他任何指令對該存儲單元的讀/寫。
ARM指令集提供了兩條指令,可直接控制程序狀態(tài)寄存器(PSR,Program State Register)。MRS指令用于把CPSR或SPSR的值傳送到一個寄存器;MSR與之相反,把一個寄存器的內(nèi)容傳送到CPSR或SPSR。這兩條指令結(jié)合,可用于對CPSR和SPSR進行讀/寫操作。
AND指令將表示的數(shù)值與寄存器的值按位(bitwise)做邏輯與操作,并將結(jié)果保存到目標(biāo)寄存器中,同時根據(jù)操作的結(jié)果更新CPSR寄存器。
邏輯異或EOR(Exclusive OR)指令將寄存器中的值和的值執(zhí)行按位“異或”操作,并將執(zhí)行結(jié)果存儲到目的寄存器中,同時根據(jù)指令的執(zhí)行結(jié)果更新CPSR中相應(yīng)的條件標(biāo)志位。
SUB(Subtract)減操作指令,從寄存器中減去表示的數(shù)值,并將結(jié)果保存到目標(biāo)寄存器中,并根據(jù)指令的執(zhí)行結(jié)果設(shè)置CPSR中相應(yīng)的標(biāo)志位。
RSB(Reverse Subtract)減操作指令,從寄存器中減去表示的數(shù)值,并將結(jié)果保存到目標(biāo)寄存器中,并根據(jù)指令的執(zhí)行結(jié)果設(shè)置CPSR中相應(yīng)的標(biāo)志位。
ADD加操作指令,將寄存器的值加上表示的數(shù)值,并將結(jié)果保存到目標(biāo)寄存器中,并根據(jù)指令的執(zhí)行結(jié)果設(shè)置CPSR中相應(yīng)的標(biāo)志位。
ADC加操作指令,將寄存器的值加上表示的數(shù)值,再加上CPSR中的C條件標(biāo)志位的值,將結(jié)果保存到目標(biāo)寄存器中,并根據(jù)指令的執(zhí)行結(jié)果設(shè)置CPSR中相應(yīng)的標(biāo)志位。
SBC(Subtract with Carry)帶進位的減操作指令,用于執(zhí)行操作數(shù)大于32位時的減法操作。該指令從寄存器中減去表示的數(shù)值,再減去寄存器CPSR中C條件標(biāo)志位的反碼(NOT(Carry flag))。并將結(jié)果保存到目標(biāo)寄存器中,并根據(jù)指令的執(zhí)行結(jié)果設(shè)置CPSR中相應(yīng)的標(biāo)志位。
RSC(Reverse Subtract with Carry)帶進位的翻轉(zhuǎn)減操作指令,從寄存器中減去表示的數(shù)值,再減去寄存器CPSR中C條件標(biāo)志位的反碼(NOT(Carry Flag)),并將結(jié)果保存到目標(biāo)寄存器中,并根據(jù)指令的執(zhí)行結(jié)果設(shè)置CPSR中相應(yīng)的標(biāo)志位。