ARM指令集详解：从简单的ARM程序到寻址方式

"该资源是北航嵌入式系统课件中的第四章，主题是ARM指令集，主要讲解了ARM7TDMI(-S)处理器的指令系统和寻址方式。内容包括ARM指令集的概述， Thumb指令集的特点，以及ARM处理器的9种基本寻址方式。通过一个简单的ARM程序实例，展示了如何编写和执行ARM汇编语言程序。" 在本课件中，ARM处理器的寻址方式是一个核心概念，包括9种基本类型： 1. **寄存器寻址**：操作数直接位于寄存器中，如`MOV R1, R2`指令将R2寄存器的值移动到R1。 2. **立即寻址**：操作数是指令中的立即数，如`MOV R0, #10`将数值10移动到R0。 3. **寄存器移位寻址**：操作数是寄存器中的值经过移位得到，如`LSL R3, R4, #2`左移R4的值2位后存入R3。 4. **寄存器间接寻址**：通过寄存器中的值作为内存地址访问数据，如`LDR R5, [R6]`从R6指定的内存地址加载数据到R5。 5. **基址寻址**：结合寄存器和偏移量来访问内存，如`LDR R0, [R1, #4]`从R1加4的地址处加载数据到R0。 6. **多寄存器寻址**：一次性操作多个连续的寄存器，如`STMIA R0!, {R1-R4}`将R1至R4的内容存储到由R0指向的内存地址，并更新R0。 7. **堆栈寻址**：使用堆栈指针寄存器进行操作，如`PUSH {R0, R1}`将R0和R1压入堆栈。 8. **块拷贝寻址**：批量复制内存块，如`LDMIA R0!, {R1-R5}`从R0指定的地址加载一系列寄存器并更新R0。 9. **相对寻址**：在分支指令中，计算相对于当前指令地址的偏移进行跳转。 此外，课件提到了ARM指令集的两种形式：32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集。ARM指令集效率高但代码密度低，适合高性能应用；而Thumb指令集代码密度高，性能接近ARM，适合节省空间。ARM指令集的所有指令都可有条件执行，而Thumb指令集中只有一条指令有条件执行。ARM和Thumb程序之间可以无缝切换，切换开销极小。 通过示例程序TEST1.S，我们可以看到一个简单的ARM程序是如何实现两个寄存器相加的。程序使用了`MOV`指令设置初始值，`BL`指令调用子程序，`ADDS`指令执行加法，`MOV PC, LR`用于子程序返回，以及`B`指令实现循环。整个程序使用了ARM指令集，并使用ARMulate软件进行仿真调试。 在理解这些基础知识后，开发者可以进一步学习如何编写和优化ARM架构下的嵌入式程序，提升嵌入式系统的性能和效率。