ARM指令集详解：乘法与寻址方式

"该资源是关于北航嵌入式系统课程中的第四章，重点讲解了ARM指令集中的乘法指令。课程涵盖了不同类型的乘法和乘加指令，包括32位和64位的有符号及无符号版本，并介绍了ARM指令集的基本特征和寻址方式。" 在ARM指令集中，乘法指令扮演着重要的角色，用于进行高效的算术运算。这些指令包括： 1. **乘法指令**: - `MUL`: 32位乘法指令，将两个32位寄存器的值相乘，并将结果存放在另一个32位寄存器中。 - `MLA`: 32位乘加指令，它不仅进行乘法操作，还会将乘积与第三个寄存器的值相加，结果同样存储在一个寄存器中。 2. **64位乘法指令**: - `SMULL`和`UMULL`: 分别代表64位有符号和无符号乘法指令，它们用于扩展精度的乘法，将两个32位寄存器的值相乘得到一个64位的结果，结果的低32位存储在指定的寄存器中（RdLo）。 - `SMLAL`和`UMLAL`: 这些是64位有符号和无符号乘加指令，它们与`SMULL`和`UMULL`类似，但会将乘积与另外两个32位寄存器的值相加，结果的低32位和高32位分别存储在两个寄存器中。 这些指令的执行条件码由指令编码中的S位决定，如果S位为1，则执行后会更新条件码，否则不更新。`Rm`是被乘数寄存器，`Rs`是乘数寄存器，`Rn/RdLo`用于存储64位乘法指令的低32位结果，`Rd/RdHi`则用于存储高32位结果。 此外，ARM7TDMI处理器支持多种数据类型，如字节、半字和字，以及对齐要求。其指令集包括32位的ARM状态指令和16位的Thumb状态指令。ARM指令集以其高效性著称，但代码密度较低，而Thumb指令集作为其子集，提供更高的代码密度，同时保持大部分性能优势。所有ARM指令都可以有条件执行，而Thumb指令中只有一个指令具备这种能力。ARM和Thumb程序可以互相调用，状态切换成本极低。 ARM处理器的寻址方式多样，包括： - **寄存器寻址**: 直接使用寄存器中的值作为操作数。 - **立即寻址**: 指令中包含操作数的直接值。 - **寄存器移位寻址**: 操作数是寄存器值经过某种移位操作后的结果。 - **寄存器间接寻址**: 通过寄存器中的地址访问内存。 - **基址寻址**: 基于一个基地址加上偏移量得到操作数地址。 - **多寄存器寻址**: 一次操作多个连续的寄存器。 - **堆栈寻址**: 使用堆栈指针访问内存。 - **块拷贝寻址**: 用于快速复制内存块。 - **相对寻址**: 用于分支或跳转指令，根据相对地址计算目标位置。 这些寻址方式提供了灵活性，使得ARM处理器能够处理各种复杂的程序设计需求。