A.2.5?? ARM 協處理器指令
??????? ARM 支持協處理器操作，協處理器的控制要通過協處理器命令實現。表A-7給出全部的ARM協處理器指令。

表A-7? ARM 協處理器指令

??????? CDP
??????? 協處理器數據操作指令。ARM 處理器通過CDP 指令通知ARM 協處理器執行特定的操作。該操作由協處理器完成，即對命令的參數的解釋與協處理器有關，指令的使用取決于協處理器。若協處理器不能成功地執行該操作，將產 生未定義指令異常中斷。指令格式如下：
??????? CDP{cond} coproc,opcodel,CRd,CRn,CRm{,opcode2}
??????? 其中： coproc 指令操作的協處理器名。標準名為pn,n 為0～15。
??????? opcodel 協處理器的特定操作碼。
??????? CRd 作為目標寄存器的協處理器寄存器。
??????? CRN 存放第1 個操作數的協處理器寄存器。
??????? CRm 存放第2 個操作數的協處理器寄存器。
??????? Opcode2 可選的協處理器特定操作碼。
??????? CDP 指令舉例如下：
??????? CDP p7,0,c0,c2,c3,0 ;協處理器7 操作，操作碼為0，可選操作碼為0
??????? CDP p6,1,c3,c4,c5 ;協處理器操作，操作碼為1

??????? LDC
??????? 協處理器數據讀取指令。LDC 指令從某一連續的內存單元將數據讀取到協處理器的寄存器中。協處理器數據的數據的傳送，由協處理器來控傳送的字數。若協處理器不能成功地執行該操作，將產生未定義指令異常中斷。指令格式如下：
??????? LDC{cond}{L} coproc,CRd,<地址>
??????? 其中： L 可選后綴，指明是長整數傳送。
??????? coproc 指令操作的協處理器名。標準名為pn，n 為0～15
??????? CRd 作為目標寄存的協處理器寄存器。
??????? <地址> 指定的內存地址
??????? LDC 指令舉例如下：
??????? LDC p5,c2,[R2,#4];讀取R2+4指向的內存單元的數據，傳送到協處理器p5的c2寄存器中
??????? LDC p6,c2,[R1] ;讀取是指向的內存單元的數據，傳送到協處理器p6 的c2 寄存器中

??????? STC
??????? 協處理器數據寫入指令。STC 指令將協處理器的寄存器數據寫入到某一連續的內存單元中。進行協處理器數據的數據傳送，由協處理器來控制傳送的字數。若協處理器不能成功地執行該操作，將產生未定義指令異常中斷。指令格式如下：
??????? STC{cond}{L} coproc,CRd,<地址>
??????? 其中： L 可選后綴，指明是長整數傳送。
??????? coproc 指令操作的協處理器名。標準名為pn，n 為0～15
??????? CRd 作為目標寄存的協處理器寄存器。
??????? <地址> 指定的內存地址
??????? STC 指令舉例如下：
??????? STC p5,c1,[R0]
??????? STC p5,c1,[Ro,#-0x04]
??????? MCR
??????? ARM 寄存器到協處理器寄存器的數據傳送指令。MCR 指令將ARM 處理器的寄存器中的數據傳送到協處理器的寄存器中。若協處理器不能成功地執行該操作，將產生未定義指令異常中斷。指令格式如下：
??????? MCR{cond} coproc,opcodel,Rd,CRn,CRm{,opcode2}
??????? 其中：coproc 指令操作的協處理器名。標準名為pn，n 為0～15。
??????? cpcodel 協處理器的特定操作碼。
??????? CRD 作為目標寄存器的協處理器寄存器。
??????? CRn 存放第1 個操作數的協處理器寄存器
??????? CRm 存放第2 個操作數的協處理器寄存器。
??????? Opcode2 可選的協處理器特定操作碼。
??????? MCR 指令舉例如下：
??????? MCR p6,2,R7,c1,c2,
??????? MCR P7,0,R1,c3,c2,1,

??????? MRC
??????? 協處理器寄存器到ARM 寄存器到的數據傳送指令。MRC 指令將協處理器寄存器中的數據傳送到ARM 處理器的寄存器中。若協處理器不能成功地執行該操作。將產生未定義異常中斷。指令格式如下：
??????? MRC {cond} coproc,opcodel,Rd,CRn,CRm{,opcode2}
??????? 其中：coproc 指令操作的協處理器名。標準名為pn，n為0～15。
??????? opcodel 協處理器的特定操作碼。
??????? CRd 作為目標寄存器的協處理器寄存器。
??????? CRn 存放第1 個操作數的協處理器寄存器。
??????? CRm 存放第2 個操作數的協處理器寄存器。
??????? opcode2 可選的協處理器特定操作碼。
??????? MRC 指令舉例如下：
??????? MRC p5,2,R2,c3,c2
??????? MRC p7,0,R0,c1,c2,1

A.2.6?? ARM 雜項指令
??????? 表A-8給出全部的ARM協處理器指令。

表A-8 ARM雜項指令

??????? SWI
??????? 軟中斷指令。SWI 指令用于產生軟中斷，從而實現在用戶模式變換到管理模式，CPSR保存到管理模式的SPSR 中，執行轉移到SWI 向量，在其它模式下也可使用SWI 指令，處理同樣地切換到管理模式。指令格式如下：
??????? SWI{cond} immed_24
??????? 其中：immed_24 24 位立即數，值為0～16777215 之間的整數。
??????? SWI 指令舉例如下：
??????? SWI 0 ;軟中斷，中斷立即數為0
??????? SWI 0x123456 ;軟中斷，中斷立即數為0x123456
??????? 使用SWI 指令時，通常使用以下兩種方法進行傳遞參數，SWI 異常中斷處理程序就可以提供相關的服務，這兩種方法均是用戶軟件協定。SWI 異常中斷處理程序要通過讀取引起軟中斷的SWI 指令，以取得24 位立即數。
??????? （A）指令24 位的立即數指定了用戶請求的服務類型，參數通過用寄存器傳遞。
??????? MOV R0,#34 ??? ;設置了功能號為34
??????? SWI 12 ??? ??? ;調用12 號軟中斷
??????? （B）指令中的24 位立即數被忽略，用戶請求的服務類型由寄存器R0 的值決定，參數通過其它的通用寄存器傳遞。
??????? MOV R0,#12 ??? ;調用12 號軟中斷
??????? MOV R1,#34 ??? ;設置子功能號為34
??????? SWI 0??? ??? ;
??????? 在SWI 異常中斷處理程序中，取出SWI 立即數的步驟為：首先確定引起軟中斷的SWI指令是ARM 指令還時Thumb 指令，這可通過對SPSR 訪問得到：然后要取得該SWI 指令的地址，這可通過訪問LR 寄存器得到：接著讀出指令，分解出立即數。
??????? 讀出SWI 立即數：
??????? T_bit EQU 0x20
??????? SWI_Hander
??????? STMFD SP!,{R0_R3,R12,LR} ??? ??? ;現場保護
??????? MRS R0,SPSR ??? ??? ??? ??? ??? ;讀取SPSR
??????? STMFD SP!,{R0} ??? ??? ??? ??? ??? ;保存SPSR
??????? TST R0,#T_bit ??? ??? ??? ??? ??? ;測試T 標志位
??????? LDRNEH R0,[LR,#-2] ??? ??? ??? ??? ;若是Thumb 指令，讀取指令碼(16 位)
??????? BICNE R0,R0,#0xFF00 ??? ??? ??? ;取得Thumb 指令的8 位立即數
??????? LDREQ R0,[LR,#-4] ??? ??? ??? ??? ;若是ARM 指令，讀取指令碼(32 位)
??????? BICNQ R0,R0,#0xFF00000 ??? ??? ??? ;取得ARM 指令的24 位立即數
??????? …
??????? LDMFD SP!,{R0-R3,R12,PC}^ ;SWI 異常中斷返回

??????? MRS
??????? 讀狀態寄存器指令。在ARM 處理器中，只有MRS 指令可以狀態寄存器CPSR 或SPSR讀出到通用寄存器中。指令格式如下：
??????? MRS{cond} Rd ,psr
??????? 其中： Rd 目標寄存器。Rd 不允許為R15。
??????? psr CPSR 或SPSR
??????? MRS指令舉例如下：
??????? MRS R1,CPSR ??? ;將CPSR 狀態寄存器讀取，保存到R1 中
??????? MRS R2,SPSR ??? ;將SPSR 狀態寄存器讀取，保存到R2 中
??????? MRS 指令讀取CPSR，可用來判斷ALU 的狀態標志，或IRQ、FIQ 中斷是否允許等；在異常處理程序中，讀SPSR 可知道進行異常前的處理器狀態等。MRS 與MSR 配合使用，實現CPSR 或SPSR 寄存器的讀—修改---寫操作，可用來進行處理器模式切換()，允許/禁止IRQ/FIQ 中斷等設置。另外，進程切換或允許異常中斷嵌套時，也需要使用MRS 指令讀取SPSR 狀態值。保存起來。
??????? 使能IRQ 中斷例程：
??????? ENABLE_IRQ
??????? MRS R0,CPSR
??????? BIC R0。R0,#0x80
??????? MSR CPSR_c,R0
??????? MOV PC,LR
??????? 禁能IRQ 中斷例程：
??????? DISABLE_IRQ
??????? MRS R0,CPSR
??????? ORR R0,R0,#0x80
??????? MSR CPSR_c,R0
??????? MOV PC,LR

??????? MSR
??????? 寫狀態寄存器指令。在ARM 處理器中。只有MSR 指令可以直接設置狀態寄存器CPSR或SPSR。指令格式如下：
??????? MSR{cond} psr_fields,#immed_8r
??????? MSR{cond} psr_fields,Rm
??????? 其中： psr CPSR 或SPSR
??????? fields 指定傳送的區域。Fields 可以是以下的一種或多種(字母必須為小寫)：
??????? c 控制域屏蔽字節(psr[7…0])
??????? x 擴展域屏蔽字節(psr[15…8])
??????? s 狀態域屏蔽字節(psr[23?！?6])
??????? f 標志域屏蔽字節(psr[31…24])
??????? immed_8r 要傳送到狀態寄存器指定域的立即數，8 位。
??????? Rm 要傳送到狀態寄存器指定域的數據的源寄存器。
??????? MSR 指令舉例如下：
??????? MSR CPSR_c,#0xD3 ;CPSR[7…0]=0xD3，即切換到管理模式。
??????? MSR CPSR_cxsf,R3 ;CPSR=R3
??????? 只有在特權模式下才能修改狀態寄存器。
??????? 程序中不能通過MSR 指令直接修改CPSR 中的T 控制位來實現ARM 狀態/Thumb 狀態的切換，必須使用BX 指令完成處理器狀態的切換(因為BX 指令屬轉移指令，它會打斷流水線狀態，實現處理器狀態切換)。MRS 與MSR 配合使用，實現CPSR 或SPSR 寄存器的讀-修改-寫操作，可用來進行處理器模式切換、允許/禁止IRQ/FIQ 中斷等設置。
??????? 堆棧指令實始化例程：
??????? INITSTACK
??????? MOV R0,LR ;保存返回地址
??????? ;設置管理模式堆棧
??????? MSR CPSR_c,#0xD3
??????? LDR SP,StackSvc
?????????????????????? ;設置中斷模式堆棧
??????? MSR CPSR_c,#0xD2
??????? LDR SP,StackIrq
??????? …

A.2.7?? ARM 偽指令
??????? ARM 偽指令不是ARM 指令集中的指令，只是為了編程方便編譯器定義了偽指令，使用時可以像其它ARM 指令一樣使用，但在編譯時這些指令將被等效的ARM 指令代替。ARM 偽指令有四條，分別為ADR 偽指令、ADRL 偽指令、LDR 偽指令和NOP 偽指令。
??????? ADR
??????? 小范圍的地址讀取偽指令。ADR 指令將基于PC 相對偏移的地址值讀取到寄存器中。在匯編編譯源程序時，ADR 偽指令被編譯器替換成一條合適的指令。通常，編譯器用一條ADD 指令或SUB 指令來實現該ADR 偽指令的功能，若不能用一條指令實現，則產生錯誤，編譯失敗。
??????? ADR 偽指令格式如下：
??????? ADR{cond} register,exper
??????? 其中：register 加載的目標寄存器。
??????? exper 地址表達式。當地址值是非字地齊時，取值范圍-255～255 字節之間；當地址是字對齊時，取值范圍-1020～1020 字節之間。
??????? 對于基于PC 相對偏移的地址值時，給定范圍是相對當前指令地址后兩個字處(因為ARM7TDMI 為三級流水線)。
??????? ADR 偽指令舉例如下：
??????? LOOP MOV R1, #0xF0
??????? …
??????? ADR R2, LOOP ??? ??? ;將LOOP 的地址放入R2
??????? ADR R3, LOOP+4
??????? 可以用ADR 加載地址，實現查表：
??????? …
??????? ADR R0,DISP_TAB ??? ;加載轉換表地址
??????? LDRB R1,[R0,R2] ??? ;使用R2 作為參數，進行查表
??????? …
??????? DISP_TAB
??????? DCB 0Xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90

??????? ADRL
??????? 中等范圍的地址讀取偽指令。ADRL 指令將基于PC 相對偏移的地址值或基于寄存器相對偏移的地址值讀取到寄存器中，比ADR 偽指令可以讀取更大范圍的地址。在匯編編譯源程序時，ADRL 偽指令被編譯器替換成兩個條合適的指令。若不能用兩條指令實現ADRL 偽指令功能，則產生錯誤，編譯失敗。ADRL 偽指令格式如下：
??????? ADR{cond} register,exper
??????? 其中：register 加載的目標寄存器。
??????? expr 地址表達式。當地址值是非字對齊時，取范圍-64K～64K 字節之間；當地址值是字對齊時，取值范圍-256K～256K 字節之間。
??????? ADRL 偽指令舉例如下：
??????? ADRL R0,DATA_BUF
??????? …
??????? ADRL R1 DATA_BUF+80
??????? …
??????? DATA_BUF
??????? SPACE 100 ??? ;定義100 字節緩沖區
??????? 可以且用ADRL 加載地址，實現程序跳轉，中等范圍地址的加載：
??????? …
??????? ADR LR,RETURNI ??? ??? ??? ;設置返回地址
??????? ADRL R1 Thumb_Sub+1??? ??? ;取得了Thumb 子程序入口地址，且R1 的0 位置1
??????? BX R1 ??? ??? ??? ??? ??? ;調用Thumb 子程序，并切換處理器狀態
??????? RETURNI
??????? …
??????? CODE16
??????? Thumb_Sub
??????? MOV R1,#10
??????? …

??????? LDR
??????? 大范圍的地址讀取偽指令。LDR 偽指令用于加載32 位的立即數或一個地址值到指定寄存器。在匯編編譯源程序時，LDR 偽指令被編譯器替換成一條合適的指令。若加載的常數未超出MOV 或MVN 的范圍，則使用MOV 或MVN 指令代替該LDR 偽指令，否則匯編器將常量放入字池，并使用一條程序相對偏移的LDR 指令從文字池讀出常量。LDR 偽指令格式如下：
??????? LDR{cond} register,=expr/label_expr
??????? 其中：register 加載的目標寄存器
??????? expr 32 位立即數。
??????? label_expr 基于PC 的地址表達式或外部表達式。
??????? LADR 偽指令舉例如下：。
??????? LDR R0,=0x123456 ??? ??? ;加載32 位立即數0x12345678
??????? LDR R0,=DATA_BUF+60 ??? ;加載DATA_BUF 地址+60
??????? …
??????? LTORG ??? ??? ??? ??? ??? ;聲明文字池
??????? 偽指令LDR 常用于加載芯片外圍功能部件的寄存器地址(32 位立即數)，以實現各種控制操作加載32 位立即數：
??????? …
??????? LDR R0,=IOPIN ;加載GPIO 寄存器IOPIN 的地址
??????? LDR R1,[R0] ;讀取IOPIN 寄存器的值
??????? …
??????? LDR R0,=IOSET
??????? LDR R1,=0x00500500
??????? STR R1,[R0] ;IOSET=0x00500500
??????? …
??????? 從PC 到文字池的偏移量必須小于4KB。與ARM 指令的LDR 相比，偽指令的LDR 的參數有“=”號

??????? NOP
??????? 空操作偽指令。NOP 偽指令在匯編時將會被代替成ARM 中的空操作，比如可能為“MOV? R0, R0”指令等，NOP 偽指令格式如下：
??????? NOP
??????? NOP
??????? NOP
??????? NOP
??????? SUBS R1, R1, #1
??????? BNE DELAY1
??????? …

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的ARM指令集（下）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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