ARM嵌入式编程：C语言与汇编的混合使用

"本文主要介绍了在嵌入式系统中如何进行ARM汇编语言与嵌入式C语言的混合编程，包括内嵌汇编和汇编程序调用C语言的方法。" 在嵌入式系统开发中，为了充分利用硬件资源并优化性能，常常需要将汇编语言与C语言结合使用。 ARM汇编语言因其对硬件底层操作的直接控制能力，常用于处理特定的硬件访问或性能敏感的代码段。而嵌入式C语言则提供了更高的可移植性和抽象层次，适合编写大部分系统逻辑。 1. **内嵌汇编** 内嵌汇编是指在C语言程序中直接插入汇编代码。这种方式允许开发者在需要的地方利用汇编语言的优势，同时保持大部分代码的C语言结构。在ARM环境中，有两种主要的内嵌汇编语法格式： - **ARM开发工具编译环境**：使用`__asm`关键字，可以直接引用C语言中的变量。例如： ```c void __main(void) { int var = 0xAA; __asm { MOVR1, var CMPR1, #0xAA } while (1); } ``` - **GNU ARM编译环境**：同样使用`__asm`关键字，但不能直接引用C变量，需要将多条指令写在同一行并通过`\`分隔。例如： ```c void __main(void) { int var = 0xAA; __asm ( "MOVR5, #0xAA;\\" "MOVR6, #0xBB;\\" "CMPR1, #0;" ); while (1); } ``` 2. **ARM汇编语言调用嵌入式C语言** 在需要调用C函数的汇编程序中，需要遵循ARM的Application Binary Interface (ABI)，即ARM Application Binary Interface标准，确保参数传递和返回值的正确处理。在不同的编译环境下，声明C函数的方式不同： - **GNU ARM编译环境**：使用`.extern`伪指令声明将要调用的C函数。 - **ARM-ADS开发工具编译环境**：使用`IMPORT`伪指令声明C函数。 举例来说，假设我们有一个C函数`factorial(int)`计算阶乘，我们可以在ARM汇编程序中这样调用它： ```assembly ; GNU ARM环境下 .extern factorial ... LDR R0, =5 ; 将参数5加载到R0 BL factorial ; 调用C函数，返回值会放在R0和R1中 ... ; ARM-ADS环境下 IMPORT factorial ... LDR R0, =5 ; 将参数5加载到R0 BL factorial ; 调用C函数，返回值会放在R0和R1中 ... ``` 通过这样的混合编程，开发者可以在需要高效执行或直接硬件交互的地方使用汇编语言，同时享受C语言带来的便利性和可维护性。这在嵌入式系统设计中是一种常见的实践，尤其是在对性能要求严格的领域，如实时操作系统、嵌入式图形界面和硬件驱动程序等。