ARM协处理器指令详解-富士电机用户手册

"本文档主要介绍了富士电机fuji alpha5 smart plus用户手册中的协处理器指令相关知识，包括ARM体系结构中的协处理器、协处理器指令的分类及操作，以及相关指令的详细说明。" ARM处理器是一种广泛应用的微处理器，以其高性能、低功耗和低成本的特点在嵌入式系统中占据了重要地位。ARM架构允许通过添加协处理器来扩展其指令集，以支持更复杂的功能。协处理器通常是用来处理特定任务，如控制Cache和存储管理单元的CP15寄存器，或者进行浮点运算的浮点协处理器。此外，制造商还可以根据需求开发定制化的专用协处理器。 协处理器拥有独立的寄存器组，其状态受控制ARM状态的指令控制。协处理器指令分为三类：协处理器数据操作、协处理器数据传送和协处理器寄存器传送。数据操作指令如CDP，主要用于协处理器内部操作，改变协处理器寄存器状态；数据传送指令如LDC和STC，用于在协处理器寄存器和存储器之间传输数据；寄存器传送指令如MCR和MRC，用于ARM处理器与协处理器之间的数据交换。 当协处理器无法执行其指令时，会触发未定义指令异常中断，此时可以由软件进行模拟执行。协处理器能够部分执行指令并在异常发生后恢复执行，如处理除法溢出或除以零的情况。ARM协处理器指令的具体格式和操作由制造商定义，程序员可以通过宏定义来适应不同的协处理器。 ARM处理器支持16个协处理器，并且每个协处理器只响应与之相关的指令，不会干扰其他处理器或协处理器的运行。协处理器数据操作指令如CDP，可以完成两个协处理器寄存器的操作并将结果存入第三个寄存器。数据传送指令LDC和STC则涉及内存与协处理器之间的数据流动，由ARM生成内存地址，但协处理器控制实际的数据传输。而MCR和MRC指令则用于在ARM处理器和协处理器之间转移数据，例如将浮点数转换为整数并传递给ARM寄存器。 这些协处理器指令对于实现高效的嵌入式系统至关重要，特别是在需要浮点运算、特殊功能控制或者复杂数据处理的场景下。通过灵活使用协处理器指令，开发者可以充分利用硬件资源，优化程序性能，同时降低系统的能耗。