ARM开发人员必知：CPU初始化、立即数与指令解析

"本文主要探讨了ARM架构下的几个关键知识点，包括CPU初始化时的处理器模式、8位图立即数的概念以及LDR指令的使用。在ARM体系中，CPU在复位后处于管理模式。8位图立即数是通过循环移位得到的，允许的范围和合法性与位移规则有关。LDR指令的后索引操作则涉及到内存访问的顺序。" 在ARM架构中，CPU的初始模式是复位后的管理模式。在进行堆栈初始化时，执行`mov r0, LR`这样的指令通常发生在处理器刚启动或复位时，此时处理器工作在管理模式下，这是处理系统设置和初始化的重要阶段。 关于8位图立即数，这是一个在ARM指令集中特殊的数字表示方式。8位图立即数是由0到255之间的数通过循环右移或左移偶数位得到的。例如，0xF0000001（0x1F右移4位）是一个合法的8位图立即数，因为0x1F（25）除以4是整数，表示它可以被表示为8位的循环移位形式。这是因为32位ARM指令通常无法直接包含完整的32位立即数，所以采用这种方式来表示部分32位数值。 在《ARM微控制器基础与实战》中提到的合法常量和非法常量的判断标准是基于8位位图循环移位后是否能得到该数。例如，0x3FC（1020）虽然超过255，但它可以通过8位数循环右移得到（0b11111111循环右移2位），所以是合法的。相反，0x1FE（510）循环右移无法得到，因为它除以4不是整数，所以是非法的。同样，0xF0000000和0xF0000001可以表示为8位数的循环移位，而0xF0000010则不能，因为它需要9位来表示，超过了8位限制。 LDR指令是一个加载寄存器指令，用于从内存中读取数据到寄存器。当使用后索引模式`LDR R0, [R1], #-4`时，它会先读取`R1`指向的内存位置的数据到`R0`，然后将`R1`的值减4并更新到`R1`。这种操作模式常用于数组遍历或其他需要在读取数据后更新指针地址的情况。 ARM架构的这些特性对于理解和编写ARM汇编代码至关重要，特别是涉及到立即数表示和内存访问操作时。了解这些基础知识对于ARM开发人员来说是必备的技能。