ARM微处理器的指令集概述（一）——ARM应用系统开发详解笔记

ARM微处理器的指令集概述

        ARM指令集是加载/存储型的，就是说指令集仅仅能处理寄存器中的数据，而且处理结果都要放回寄存器中，而对系统存储器的访问则需要通过专门的加载/存储指令来完成。

ARM微处理器的指令集可以分为六大类

        跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器（PSR）处理指令、加载/存储指令、协处理器指令和异常产生指令。

一 指令的条件域

        当处理器工作在ARM状态时，几乎所有的指令均根据CPSR中条件码的状态和指令的条件域有条件的执行。当指令的执行条件满足时，指令被执行，否则指令被忽略。每一条ARM指令包含4位的条件码，位于指令的最高4位[31:28]。条件码共有16种，每种条件码可用两个字符表示，这两个字符可以添加在指令助记符的后面和指令同时使用。
                例如，跳转指令B可以加上后缀EQ变为BEQ表示“相等则跳转”，即当CPSR中的Z标志置位时发生跳转。

        在16种条件标志码中,只有15种可以使用。

二 ARM 指令的寻址方式

立即寻址

        立即寻址也叫立即数寻址,这是一种特殊的寻址方式,操作数本身就在指令中给出,只要取出指令也就取到了操作数。

寄存器寻址

        寄存器寻址就是利用寄存器中的数值作为操作数

寄存器间接寻址

        寄存器间接寻址就是以寄存器中的值作为操作数的地址,而操作数本身存放在存储器中。

基址变址寻址

        基址变址寻址就是将寄存器(该寄存器一般称作基址寄存器)的内容与指令中给出的地址偏移量相加,从而得到一个操作数的有效地址。变址寻址方式常用于访问某基地址附近的地址单元。例：

LDR R0,[R1,#4] ;R0←[R1+4]
LDR R0,[R1,#4]! ;R0←[R1+4]、R1←R1+4
LDR R0,[R1] ,#4 ;R0←[R1]、R1←R1+4
LDR R0,[R1,R2] ;R0←[R1+R2]

多寄存器寻址

        采用多寄存器寻址方式,一条指令可以完成多个寄存器值的传送。这种寻址方式可以用一条指令完成传送最多 16 个通用寄存器的值。例

LDMIA R0,{R1,R2,R3,R4}
;R1←[R0]
;R2←[R0+4]
;R3←[R0+8]
;R4←[R0+12]

相对寻址

        与基址变址寻址方式相类似,相对寻址以程序计数器 PC 的当前值为基地址,指令中的地址标号作为偏移量,将两者相加之后得到操作数的有效地址。
BL  NEXT      ;跳转到子程序 NEXT 处执行

堆栈寻址

ARM 微处理器支持四种类型的堆栈工作方式,即:
- 满递增堆栈:堆栈指针指向最后压入的数据,且由低地址向高地址生成。
- 满递减堆栈:堆栈指针指向最后压入的数据,且由高地址向低地址生成。
- 空递增堆栈:堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置,且由低地址向高地址生成。
- 空递减堆栈:堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置,且由高地址向低地址生成。