实验五 ARM 指令系统实验二

计算机组成原理实验报告实验目的，通过本次实验，深入了解计算机组成原理的相关知识，掌握计算机硬件的基本组成和工作原理。

实验一，逻辑门电路实验。

在本次实验中，我们学习了逻辑门电路的基本原理和实现方法。

逻辑门电路是计算机中最基本的组成部分，通过逻辑门电路可以实现各种逻辑运算，如与门、或门、非门等。

在实验中，我们通过搭建逻辑门电路并进行实际操作，深入理解了逻辑门的工作原理和逻辑运算的实现过程。

实验二，寄存器和计数器实验。

在本次实验中，我们学习了寄存器和计数器的原理和应用。

寄存器是计算机中用于存储数据的重要部件，而计数器则用于实现计数功能。

通过实验操作，我们深入了解了寄存器和计数器的内部结构和工作原理，掌握了它们在计算机中的应用方法。

实验三，存储器实验。

在实验三中，我们学习了存储器的原理和分类，了解了不同类型的存储器在计算机中的作用和应用。

通过实验操作，我们进一步加深了对存储器的认识，掌握了存储器的读写操作和数据传输原理。

实验四，指令系统实验。

在本次实验中，我们学习了计算机的指令系统，了解了指令的格式和执行过程。

通过实验操作，我们掌握了指令的编写和执行方法，加深了对指令系统的理解和应用。

实验五，CPU实验。

在实验五中，我们深入了解了计算机的中央处理器（CPU）的工作原理和结构。

通过实验操作，我们学习了CPU的各个部件的功能和相互之间的协作关系，掌握了CPU的工作过程和运行原理。

实验六，总线实验。

在本次实验中，我们学习了计算机的总线结构和工作原理。

通过实验操作，我们了解了总线的分类和各种总线的功能，掌握了总线的数据传输方式和时序控制方法。

结论：通过本次实验，我们深入了解了计算机组成原理的相关知识，掌握了计算机硬件的基本组成和工作原理。

通过实验操作，我们加深了对逻辑门电路、寄存器、计数器、存储器、指令系统、CPU和总线的理解，为进一步学习和研究计算机组成原理奠定了坚实的基础。

希望通过不断的实践和学习，能够更深入地理解和应用计算机组成原理的知识。

汇编语言与接口技术实验报告ARM汇编语言程序设计院系信科院专业班级计科1201学生姓名学号指导教师提交日期 2015 年 5 月 15 日一、实验目的●初步学会使用IAR EWARM 开发环境及ARM 软件模拟器。

●通过实验掌握简单ARM 汇编指令的使用方法。

●通过实验掌握使用ldm/stm、b、bl 等指令完成较为复杂的存储区访问和程序分支，学习使用条件码，加强对CPSR 的认识。

●通过实验掌握 ARM 处理器16 位Thumb 汇编指令的使用方法。

二、实验内容●利用实验参考程序学习使用ldr/str、mov 等指令访问寄存器或存储单元。

使用add/sub/lsl/lsr/and/orr 等指令，完成基本数学/逻辑运算。

●编写程序循环对R4~R11 进行累加8 次赋值，R4~R11 起始值为1～8，每次加操作后把R4~R11 的内容放入SP 栈中，SP 初始设置为0x800。

最后把R4~R11 用LDMFD 指令清空赋值为0。

●新建工程，并自行编写汇编程序，分别使用ldr、str、ldmia、stmia 操作，实现对某段连续存储单元写入数据，并观察操作结果。

学习分支程序设计，要求判断参数，根据不同参数，调用不同的子程序。

●编写程序实现50！（即50的阶乘）。

●编写程序从ARM状态切换到Thumb，在ARM 状态下把R2 赋值为0x12345678，在Thumb状态下把R2 赋值为0x87654321。

同时观察并记录CPSR、SPSR 的值，分析各个标志位。

三、实验设备1. UP-TECH S2410实验平台，ARM标准/增强型仿真器套件2. PC 操作系统WIN98 或WIN2000 或WINXP，IAR EWARM集成开发环境，仿真调试驱动程序（H-JTAG）。

四、实验参考程序#*********************************************************************************************# NAME: ARMcode1.s *# Author: Embest *# Desc: ARMcode examples *# copy words from src to dst *# History: shw.He 2005.02.22 *#*********************************************************************************************NAME mainPUBLIC __iar_program_startSECTION `.text`:CODE:NOROOT(2)ARM ; ARM mode__iar_program_startmain:ldr r0, =src /* r0 = pointer to source block */ldr r1, =dst /* r1 = pointer to destination block */mov r2, #num /* r2 = number of words to copy */mov sp, #0x400 /* set up stack pointer (r13) */blockcopymovs r3,r2, LSR #3 /* number of eight word multiples */beq copywords /* less than eight words to move ? */stmfd sp!, {r4-r11} /* save some working registers */octcopyldmia r0!, {r4-r11} /* load 8 words from the source */stmia r1!, {r4-r11} /* and put them at the destination */subs r3, r3, #1 /* decrement the counter */bne octcopy /* ... copy more */ldmfd sp!, {r4-r11} /* don't need these now - restore originals */ copywordsands r2, r2, #7 /* number of odd words to copy */beq stop /* No words left to copy ? */ wordcopyldr r3, [r0], #4 /* a word from the source */str r3, [r1], #4 /* store a word to the destination */subs r2, r2, #1 /* decrement the counter */bne wordcopy /* ... copy more */stopb stopALIGNsrcDCD 1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4dstDCD 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0END五、程序运行测试实验代码（替换参考程序的main部分）及测试结果如下：实验1LDR R0, =SRCLDR R1,=DSTMOV R2,#55MOV SP,#0x400BLOCKCOPYMOVS R3,R2, LSR #3BEQ COPYWORDSSTMFD SP!, {R4-R11}OCTCOPYLDMIA R0!, {R4-R11}STMIA R1!, {R4-R11}SUBS R3, R3, #1BNE OCTCOPYLDMFD SP!, {R4-R11}COPYWORDSANDS R2, R2, #7BEQ STOPWORDCOPYLDR R3, [R0], #4STR R3, [R1],#4SUBS R2, R2, #1BNE WORDCOPYSTOPB STOPALIGNSRCDCD 1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4DSTDCD 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0END实验2STARTldr r0,=SRCmov r2,#8mov sp,#0x800mov r4,#1mov r5,#2mov r6,#3mov r7,#4mov r8,#5mov r9,#6mov r10,#7mov r11,#8LOOPadd r4,r4,#1add r5,r5,#1add r6,r6,#1add r7,r7,#1add r8,r8,#1add r9,r9,#1add r10,r10,#1add r11,r11,#1stmfd sp!,{r4-r11}subs r2,r2,#1bne LOOPLDMIA r0!,{r4-r11}STOPLTORGSRCDCD 0,0,0,0,0,0,0,0 exit: B exitEND实验3main:STARTmov r0,#0x3000mov r1,#0x10000001mov r2,#100LOOPstr r1,[r0],#4add r1,r1,#1subs r2,r2,#1bne LOOPmov r0,#0x3000mov r2,#100mov r9,#0LOOP1ldr r1,[r0],#4adds r8,r1,r8adc r9,r9,#0subs r2,r2,#1bne LOOP1STOPb STOPEND实验4STARTmov r8,#20mov r9,#0sub r0,r8,#1LOOPmov r1,r9umull r8,r9,r0,r8mla r9,r1,r0,r9subs r0,r0,#1bne LOOPEND实验5STARTldr r2,=0x12345678CODE16ldr r2,=0x87654321END。

5_ARM实验报告
实验名称：ARM处理器实验报告
实验目的：通过实验掌握ARM处理器的基本结构和工作原理，了解ARM指令的执行过程以及汇编语言编程的基本方法。

实验设备：ARM处理器开发板、电脑、开发软件Keil等。

实验步骤：
1. 准备工作：连接ARM开发板和电脑，打开Keil软件，新建一个工程。

2. 编写程序：在Keil软件中编写一个简单的程序，比如将两个数相加并将结果输出。

3. 编译程序：通过Keil软件进行编译，生成可执行文件。

5.调试程序：在ARM开发板上运行程序，并观察程序的运行结果。

6.分析程序：分析程序的运行过程，了解ARM指令的执行过程和程序的运行逻辑。

实验结果：
通过本次实验，我对ARM处理器的基本结构和工作原理有了更深入的了解。

我了解了ARM指令的执行过程，掌握了汇编语言编程的基本方法。

在实验中，我成功编写了一个简单的程序，并在ARM开发板上成功运行并输出了结果。

总结与反思：
通过本次实验，我对ARM处理器有了更深入的了解，对汇编语言编程也有了更多的实践经验。

我发现在编写程序时需要考虑指令的执行顺序和逻辑关系，需要注意程序的优化和逻辑性。

在今后的学习和工作中，我将继续深入学习ARM处理器的原理和应用，不断提高自己的编程技能和实践能力。

结论：
本次实验让我在实践中掌握了ARM处理器的基本原理和工作方法，提高了自己的实践能力和编程技能。

我将继续学习和实践，不断提高自己在ARM处理器领域的水平，为将来的工作和研究打下坚实的基础。

ARM嵌入式系统原理及应用开发实验报告学院：电气与信息工程学院班级：电子信息1204指导老师：谭会生姓名：学号：实验一：ARM汇编指令使用实验——基本数学/逻辑运算一、实验目的1．初步学会使用ARM ADS / Embest IDE for ARM 开发环境及ARM软件模拟器。

2．通过实验掌握数据传送和基本数学/逻辑运算的ARM汇编指令的使用方法。

二、实验设备1．硬件：PC机。

2．软件：ADS 1.2 / Embest IDE 200X集成开发环境。

三、实验内容熟悉ADS 1.2 / Embest IDE 200X开发环境的使用，使用LDR/STR和MOV等指令访问寄存器或存储单元，实现数据的加法运算。

具体实验参考程序如下：四．实验操作步骤1．新建工程。

先建立一个实验文件夹，如E\ARMSY\armasm1；然后运行Embest IDE 集成开发环境，选择File→New Workspace菜单项，弹出一个对话框，输入工程名armasm1a/armasmlb等相关内容；最后单击OK按钮，将创建一个新工程，并同时创建一个与工程名相同的工作区。

此时在工作区窗口将能打开该工作区和工程。

2．建立源文件。

选择File→New菜单项，弹出一个新的、没有标题的文本编辑窗口，输入光标位于窗口中第一行，按照实验参考程序编辑输入源文件代码。

编辑完后，保存文件armasmla. s。

1）armasmla. s源程序：/* armasm1a.s */.EQU X, 45 /*定义变量X，并赋值为45*/.EQU Y, 64 /*定义变量Y，并赋值为64*/.EQU STACK_TOP, 0X1000 /*定义栈顶0X1000*/.GLOBAL _START.TEXT_START: /*程序代码开始标志*/MOV SP, #STACK_TOPMOV R0, #X /*X的值放入R0*/STR R0, [SP] /*R0的值保存到堆栈*/MOV R0, #Y /*Y的值放入R0*/LDR R1, [SP] /*取堆栈中的数到R1*/ADD R0, R0, R1STR R0, [SP]STOP: B STOP /*程序结束，进入死循环*/.END2）．使用ADD/SUB/LSL/LSR/AND/ORR等指令，完成基本数学/逻辑运算。

arm实验报告ARM实验报告引言：ARM（Advanced RISC Machines）是一种基于精简指令集计算机（RISC）架构的微处理器系列，广泛应用于移动设备、嵌入式系统和智能家居等领域。

本实验报告旨在介绍ARM架构的基本原理、应用领域以及在实验中的应用。

一、ARM架构的基本原理ARM架构采用精简指令集计算机（RISC）的设计理念，注重指令的简洁性和执行效率。

相较于复杂指令集计算机（CISC），ARM架构的指令集更为简单，指令长度固定，执行速度更快，能够提高处理器的性能和能效比。

ARM架构的核心特点包括：1. 简洁指令集：ARM指令集采用三地址指令格式，指令长度为32位，操作码和寄存器字段清晰明了，易于编程和优化。

2. 统一寄存器：ARM架构中的寄存器集合统一，包括13个通用寄存器、程序计数器（PC）和状态寄存器（CPSR），简化了编程和寄存器间的数据传输。

3. 流水线技术：ARM处理器采用流水线技术，将指令的执行过程分为多个阶段，使得多条指令可以同时执行，提高了处理器的吞吐量。

4. 片上缓存：ARM架构支持片上缓存（Cache），能够提高数据的访问速度和处理器的效率。

二、ARM架构的应用领域1. 移动设备：由于ARM处理器具有低功耗和高性能的特点，广泛应用于智能手机、平板电脑和可穿戴设备等移动设备中。

ARM处理器能够提供流畅的用户体验和长时间的电池续航能力。

2. 嵌入式系统：ARM架构适用于嵌入式系统，如智能家居、工业自动化和车载电子等。

ARM处理器的小尺寸、低功耗和高性能使其成为嵌入式系统的首选。

3. 服务器和云计算：ARM架构逐渐在服务器和云计算领域崭露头角。

ARM服务器具有低能耗和高并发处理的特点，能够满足云计算和大数据处理的需求。

三、ARM实验应用在本次实验中，我们使用ARM开发板进行了一系列实验，包括LED控制、按键输入和串口通信等。

1. LED控制实验：通过编写ARM汇编语言程序，实现对开发板上的LED灯进行控制。

实验二：编写程序将R2的高8位传送到R3的低8位（一），程序代码：.global _start.text_start:mov r2,#0x33000000mov r3,#0x00000022mov r1,r2,LSR#24ORR r3,r1,r3,LSL#8stop:b stop.end（每一条的指令分析如下）（二），实验结果及分析：按F11单步跟踪，看寄存器中内容的变化：1,将寄存器R2赋值0x33000000 :2，将0x00000022写入寄存器R3中：3，将R2的内容右移24位，将结果写入R1，R2保持不变4，将R3的值左边移动8位与R1逻辑或，再将结果放到R3中实验结果：实验三实验64位的加法运算：要求[R1:R0]+[R3：R2]结果放到[R1:R0]（一），程序代码.global _start.text_start:mov r0,#0x10000000mov r1,#0x11000000mov r2,#0x22000000mov r3,#0x20200000ADDS R0,R0,R2ADC R1,R1,R3stop:b stop.end（二），实验结果及分析1，给R0赋值2，给R1赋值3，给R2赋值4，给R3赋值5，R0与R2相加，结果写入R06，再将R1与R3带进位位相加，把结果写入R1。

R2R3寄存器的内容不变实验结果：实验7：编写一段程序实现10！（一），程序代码.global _start.text_start:ldr r0,=10 @ 将R0赋值为十进制的10mov r1,r0 @将R0的内容写进R1 ，R0的内容保持不变lable: sub r1,r1,#1 @R1的内容减去1 ，结果送回R0 mul r0,r1,r0 @将R0与R1寄存器的内容相乘，结果写入R0。

R1保持不变cmp r1,#1 @ 将R1的值与1 相比较，看是否相等bgt lable @倘若不为1 ，则跳到lable进行循环stop: @否则停止b stop.end（二），实验结果及分析单步调试，由于寄存器的变换图比较多，只截取最后结果图实验结果：实验8：串拷贝（R0指向源数据串的首地址，R1指向目的数据串的首地址）（一），程序代码.global _start.equ num,8 @定义num= =8_start:LDR R0,=src @将src的值赋给R0LDR R1,=dst @将dst的值赋给R1mov r3,#num @ 将8赋给R3mov lr,pcB strcopystop: b stopstrcopy:LDRB R2,[R0],#1 @加载无符号字节数据STRB R2,[R1],#1 @存储无符号字节数据subs r3,r3,#1 @R3减去1 ，结果送入R3CMP R3,#0 @将R3的内容与0相比较看是否相等BNE strcopymov PC,LR.datasrc:.long 1,2,3,4,5,6,7,0 @定义srcdst:.long 2,4,3,5,6,2,5,0 @定义dst.end(二)，实验结果及分析实验结果：心得体会：开始的时候，在实验中编译连接成功后，点击debug的connect后总出现warning：load symbol file failed. 找了些原因，不知道怎么回事，后来才发现在开始的设置中的setting中设置download时忘记同时设置的generate了，当设置好后就解决了该warning。

arm程序设计实验报告ARM程序设计实验报告一、引言ARM（Advanced RISC Machine）是一种精简指令集计算机（RISC）架构。

在本次实验中，我们将学习和实践ARM程序设计的基本知识和技巧。

本报告将介绍实验的目标、步骤和结果，并对所学内容进行总结和思考。

二、实验目标本次实验的主要目标是通过编写ARM汇编程序，实现简单的功能。

具体来说，我们将学习如何使用ARM汇编语言编写程序，了解寄存器、指令和内存的基本概念，以及如何进行程序的调试和优化。

三、实验步骤1. 环境准备：安装ARM开发工具链，并配置开发环境。

2. 编写程序：根据实验要求，编写ARM汇编程序，实现指定的功能。

3. 调试与测试：使用模拟器或硬件平台，调试和测试编写的程序，确保程序的正确性和稳定性。

4. 优化改进：根据实验结果和性能要求，对程序进行优化改进，提高程序的效率和可靠性。

四、实验结果在本次实验中，我们成功完成了以下任务：1. 实现了一个简单的计算器程序，可以进行加减乘除运算，并输出结果。

2. 编写了一个字符串反转程序，可以将输入的字符串逆序输出。

3. 设计了一个简单的游戏程序，用户需要通过按键控制角色移动，避开障碍物。

通过以上实验，我们掌握了ARM汇编语言的基本语法和指令，了解了寄存器和内存的使用方法，以及如何进行程序的调试和优化。

同时，我们还学习了如何与外部设备进行交互，实现更复杂的功能。

五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了ARM程序设计的基本原理和技巧。

ARM架构的精简指令集使得程序设计更加高效和灵活，适用于各种嵌入式系统和移动设备。

同时，ARM处理器的低功耗特性也使得其在无线通信、物联网等领域有着广泛的应用前景。

然而，ARM程序设计也存在一些挑战和难点。

首先，由于ARM汇编语言与高级语言相比，语法更为底层和复杂，需要更加深入地理解计算机硬件结构。

其次，ARM处理器的架构和指令集不同于传统的x86架构，需要重新学习和适应。

实验五ARM的数据处理指令实验一、实验目的1、熟悉教学ADS集成开发环境，2、懂得各种ARM寻址方式，并能自己动手写一些简单小程序，实现不同的功能。

3、能够运行程序并进行简单分析二、实验环境硬件：PC机一台。

软件：Windows98/XP/2000系统，ADS集成开发环境。

三、预备知识（1）CMP―――――比较指令指令格式：CMP{cond} Rn,operand2CMP指令用Rn 的值减去操作数operand2，并将结果的状态（Rn 与operand2 比较是大、小、相等）反映在CPSR中，以便后面的指令根据条件标志决定程序的走向。

CMP指令与SUBS指令完成的操作一样，只是CMP指令只减，不存结果。

（2）LDR 和STR——用于字和无符号字节指令格式：LDR/STR{cond}{T} Rd，<地址>LDR/STR{cond}B{T} Rd，<地址>指令LDR{cond}{T} Rd，<地址>，加载指定地址的字数据到Rd中；指令STR{cond}{T} Rd，<地址>，存储Rd中的字数据到指定的地址单元中。

LDR{cond}B{T} Rd，<地址>指令加载指定地址的字节数据到Rd的的最低字节中（Rd的高24位清零）；STR{cond}B{T} Rd，<地址>指令存储Rd中的最低字节数据到指定的地址单元中。

T为可选后缀，若有T，那么即使处理器是在特权模式下，存储系统也将访问看成处理器是在用户模式下，T 在用户模式下无效，不能与前索引偏移一起使用T。

地址部分可用的形式有4种：零偏移(zero offset) [Rn]，Rn 的值作为传送数据的地址。

如：LDR R0,[R1]；前索引偏移(pre-indexed offset) [Rn，Flexoffset]{!} 在数据传送之前，将偏移量Flexoffset 加到Rn 中。

其结果作为传送数据的存储器地址。