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ARM指令集详解(超详细!带实例!)

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算术和逻辑指令ADC:带进位的加法(Ad dition with C arry)ADC{条件}{S}<dest>,<op1>,<op2>dest=op_1+op_2+carryADC将把两个操作数加起来，并把结果放置到目的寄存器中。

它使用一个进位标志位，这样就可以做比32位大的加法。

下列例子将加两个128位的数。

128位结果:寄存器0、1、2、和3第一个128位数:寄存器4、5、6、和7第二个128位数:寄存器8、9、10、和11。

ADDS R0,R4,R8;加低端的字ADCS R1,R5,R9;加下一个字，带进位ADCS R2,R6,R10;加第三个字，带进位ADCS R3,R7,R11;加高端的字，带进位如果如果要做这样的加法，不要忘记设置S后缀来更改进位标志。

ADD:加法(Add ition)ADD{条件}{S}<dest>,<op1>,<op2>dest=op_1+op_2ADD将把两个操作数加起来，把结果放置到目的寄存器中。

操作数1是一个寄存器，操作数2可以是一个寄存器，被移位的寄存器，或一个立即值:ADD R0,R1,R2;R0=R1+R2ADD R0,R1,#256;R0=R1+256ADD R0,R2,R3,LSL#1;R0=R2+(R3<<1)加法可以在有符号和无符号数上进行。

AND:逻辑与(logical AND)AND{条件}{S}<dest>,<op1>,<op2>dest=op_1AND op_2AND将在两个操作数上进行逻辑与，把结果放置到目的寄存器中；对屏蔽你要在上面工作的位很有用。

操作数1是一个寄存器，操作数2可以是一个寄存器，被移位的寄存器，或一个立即值:AND R0,R0,#3;R0=保持R0的位０和1，丢弃其余的位。

AND的真值表(二者都是1则结果为1):Op_1Op_2结果000010100111BIC:位清除(Bi t C lear)BIC{条件}{S}<dest>,<op1>,<op2>dest=op_1AND(!op_2)BIC是在一个字中清除位的一种方法，与OR位设置是相反的操作。

操作数2是一个32位位掩码(mask)。

如果如果在掩码中设置了某一位，则清除这一位。

未设置的掩码位指示此位保持不变。

BIC R0,R0,#%1011;清除R0中的位0、1、和3。

保持其余的不变。

BIC真值表:Op_1Op_2结果000010101110译注：逻辑表达式为Op_1AND NOT Op_2EOR:逻辑异或(logical E xclusive OR)EOR{条件}{S}<dest>,<op1>,<op2>dest=op_1EOR op_2EOR将在两个操作数上进行逻辑异或，把结果放置到目的寄存器中；对反转特定的位有用。

操作数1是一个寄存器，操作数2可以是一个寄存器，被移位的寄存器，或一个立即值:EOR R0,R0,#3;反转R0中的位0和1EOR真值表(二者不同则结果为1):Op_1Op_2结果000011101110MOV:传送(Mov e)MOV{条件}{S}<dest>,<op1>dest=op_1MOV从另一个寄存器、被移位的寄存器、或一个立即值装载一个值到目的寄存器。

你可以指定相同的寄存器来实现NOP指令的效果，你还可以专门移位一个寄存器:MOV R0,R0;R0=R0...NOP指令MOV R0,R0,LSL#3;R0=R0*8如果R15是目的寄存器，将修改程序计数器或标志。

这用于返回到调用代码，方法是把连接寄存器的内容传送到R15:MOV PC,R14;退出到调用者MOVS PC,R14;退出到调用者并恢复标志位(不遵从32-bit体系)MVN:传送取反的值(M o v e N egative)MVN{条件}{S}<dest>,<op1>dest=!op_1MVN从另一个寄存器、被移位的寄存器、或一个立即值装载一个值到目的寄存器。

不同之处是在传送之前位被反转了，所以把一个被取反的值传送到一个寄存器中。

这是逻辑非操作而不是算术操作，这个取反的值加1才是它的取负的值:MVN R0,#4;R0=-5MVN R0,#0;R0=-1ORR:逻辑或(logical OR)ORR{条件}{S}<dest>,<op1>,<op2>dest=op_1OR op_2OR将在两个操作数上进行逻辑或，把结果放置到目的寄存器中；对设置特定的位有用。

操作数1是一个寄存器，操作数2可以是一个寄存器，被移位的寄存器，或一个立即值:ORR R0,R0,#3;设置R0中位0和1OR真值表(二者中存在1则结果为1):Op_1Op_2结果000011101111RSB:反向减法(R everse S u b traction)RSB{条件}{S}<dest>,<op1>,<op2>dest=op_2-op_1SUB用操作数two减去操作数one，把结果放置到目的寄存器中。

操作数1是一个寄存器，操作数2可以是一个寄存器，被移位的寄存器，或一个立即值:RSB R0,R1,R2;R0=R2-R1RSB R0,R1,#256;R0=256-R1RSB R0,R2,R3,LSL#1;R0=(R3<<1)-R2反向减法可以在有符号或无符号数上进行。

RSC:带借位的反向减法(R everse S ubtraction with C arry)RSC{条件}{S}<dest>,<op1>,<op2>dest=op_2-op_1-!carry同于SBC，但倒换了两个操作数的前后位置。

SBC:带借位的减法(S u b traction with C arry)SBC{条件}{S}<dest>,<op1>,<op2>dest=op_1-op_2-!carrySBC做两个操作数的减法，把结果放置到目的寄存器中。

它使用进位标志来表示借位，这样就可以做大于32位的减法。

SUB和SBC生成进位标志的方式不同于常规，如果需要借位则清除进位标志。

所以，指令要对进位标志进行一个非操作-在指令执行期间自动的反转此位。

SUB:减法(Sub traction)SUB{条件}{S}<dest>,<op1>,<op2>dest=op_1-op_2SUB用操作数one减去操作数two，把结果放置到目的寄存器中。

操作数1是一个寄存器，操作数2可以是一个寄存器，被移位的寄存器，或一个立即值:SUB R0,R1,R2;R0=R1-R2SUB R0,R1,#256;R0=R1-256SUB R0,R2,R3,LSL#1;R0=R2-(R3<<1)减法可以在有符号和无符号数上进行。

移位指令ARM处理器组建了可以与数据处理指令(ADC、ADD、AND、BIC、CMN、CMP、EOR、MOV、MVN、ORR、RSB、SBC、SUB、TEQ、TST)一起使用的桶式移位器(barrel shifter)。

你还可以使用桶式移位器影响在LDR/STR操作中的变址值。

译注：移位操作在ARM指令集中不作为单独的指令使用，它是指令格式中是一个字段，在汇编语言中表示为指令中的选项。

如果数据处理指令的第二个操作数或者单一数据传送指令中的变址是寄存器，则可以对它进行各种移位操作。

如果数据处理指令的第二个操作数是立即值，在指令中用8位立即值和4位循环移位来表示它，所以对大于255的立即值，汇编器尝试通过在指令中设置循环移位数量来表示它，如果不能表示则生成一个错误。

在逻辑类指令中，逻辑运算指令由指令中S位的设置或清除来确定是否影响进位标志，而比较指令的S位总是设置的。

在单一数据传送指令中指定移位的数量只能用立即值而不能用寄存器。

下面是给不同的移位类型的六个助记符:LSL逻辑左移ASL算术左移LSR逻辑右移ASR算术右移ROR循环右移RRX带扩展的循环右移ASL和LSL是等同的，可以自由互换。

你可以用一个立即值(从0到31)指定移位数量，或用包含在0和31之间的一个值的寄存器指定移位数量。

逻辑或算术左移(L ogical or A rithmetic S hift L eft)Rx,LSL#n orRx,ASL#n orRx,LSL Rn orRx,ASL Rn接受Rx的内容并按用‘n’或在寄存器Rn中指定的数量向高有效位方向移位。

最低有效位用零来填充。

除了概念上的第33位(就是被移出的最小的那位)之外丢弃移出最左端的高位，如果逻辑类指令中S位被设置了，则此位将成为从桶式移位器退出时进位标志的值。

考虑下列:MOV R1,#12MOV R0,R1,LSL#2在退出时，R0是48。

这些指令形成的总和是R0=#12,LSL#2等同于BASIC的R0=12<<2逻辑右移(L ogical S hift R ight)Rx,LSR#n orRx,LSR Rn它在概念上与左移相对。

把所有位向更低有效位方向移动。

如果逻辑类指令中S位被设置了，则把最后被移出最右端的那位放置到进位标志中。

它同于BASIC的register=value>>>shift。

算术右移(A rithmetic S hift R ight)Rx,ASR#n orRx,ASR Rn类似于LSR，但使用要被移位的寄存器(Rx)的第31位的值来填充高位，用来保护补码表示中的符号。

如果逻辑类指令中S位被设置了，则把最后被移出最右端的那位放置到进位标志中。

它同于BASIC的register=value>>shift。

循环右移(Ro tate R ight)Rx,ROR#n orRx,ROR Rn循环右移类似于逻辑右移，但是把从右侧移出去的位放置到左侧，如果逻辑类指令中S位被设置了，则同时放置到进位标志中，这就是位的‘循环’。

一个移位量为32的操作将导致输出与输入完全一致，因为所有位都被移位了32个位置，又回到了开始时的位置!带扩展的循环右移(R otate R ight with e x tend)Rx,RRX这是一个ROR#0操作，它向右移动一个位置-不同之处是，它使用处理器的进位标志来提供一个要被移位的33位的数量。

乘法指令指令格式这两个指令与普通算术指令在对操作数的限制上有所不同:1.给出的所有操作数、和目的寄存器必须为简单的寄存器。

合集下载

第二讲ARM指令集课件

第二讲ARM指令集课件

S用于恢复CPSR和强制用户位。当程序计数器 PC包含在LDM指令的register_list中，且S为1时， 则当前模式的SPSR被拷贝到CPSR中，使处理器 的程序返回和状态的恢复成为一个原子操作。如 果register_list中不包含程序计数器PC，S为1则 加载或存储的是用户模式下的寄存器组。
第二讲 ARM指令集
块拷贝与栈操作的对应关系
栈操作
块拷贝
先 增
后
先 减
后
地址变化方向
向上
向下
满
空
满
空
STMIB
LDMIB
STMFA
LDMED
STMIA
LDMIA
STMEA
LDMFD
LDMDB
STMDB
LDMEA
STMFD
LDMDA
STMDA
LDMFA
前变址不回写形式： [<Rn>，+/-<Rm>] 前变址回写形式： [<Rn>，+/-< Rm >]！ 后变址回写形式： [<Rn>]，+/-< Rm >
第二讲 ARM指令集
偏移量为寄存器值的指令编码类型对应关 系 31 28 27 25 24 23 22 21 20 19 16 15 12 11 8 7 6 5 4 3 0
内容提要
3．1 3．2 3．3 3．4
ARM指令的编码格式 数据处理指令寻址方式 Load/Store指令寻址 批量Load/Store指令寻址方式
第二讲 ARM指令集
3．1 ARM指令的编码格式
一般编码格式 指令条件码
第二讲 ARM指令集
一般编码格式
每条ARM指令占有4个字节，其指令长度为32位
常用ARM指令汇总

常用ARM指令汇总

常用ARM指令集及汇编一、ARM处理器的寻址方式二、指令集学习(一)ARM指令集1．指令格式2．条件码3．ARM存储器访问指令1)LDR/ STR－加载/ 存储指令2)LDM/ STM－多寄存器加载/ 存储指令3)SWP－寄存器和存储器交换指令4．ARM数据处理指令1)数据传送指令a)MOV－数据传送指令b)MVN－数据非传送指令2)算术逻辑运算指令a)ADD－加法运算指令b)SUB－减法运算指令c)RSB-逆向减法指令d)ADC－带进位加法指令e)SBC－带进位减法指令f)RSC－带进位逆向减法指令g)AND－逻辑“与”h)ORR－逻辑“或”i)EOR－逻辑“异或”j)BIC－位清除指令3)比较指令a)CMP－比较指令b)CMN－负数比较指令c)TST－位测试指令d)TEQ－相等测试指令4)乘法指令a)MUL－32位乘法指令b)MLA－32位乘加指令c)UMULL－64位无符号乘法指令d)UMLAL－64位无符号乘加指令e)SMULL－64位有符号乘法指令f)SMLAL－64位有符号乘加指令5．ARM分支指令1)B－分支指令2)BL－带连接的分支指令3)BX－带状态切换的分支指令6．ARM协处理器指令1)CDP－协处理器数据操作指令2)LDC－协处理器数据读取指令3)STC－协处理器数据写入指令4)MCR－ARM处理器到协处理器的数据传送指令5)MRC－协处理器到ARM处理器的数据传送指令7．ARM杂项指令1)SWI－软中断指令2)MRS－读状态寄存器指令3)MSR－写状态寄存器指令8．ARM伪指令1)ADR－小范围的地址读取伪指令2)ADRL－中等范围的地址读取伪指令3)LDR－大范围的地址读取伪指令4)NOP－空操作伪指令(二)Thumb指令集1．Thumb指令集和ARM指令集的区别2．Thumb存储器访问指令1)LDR/ STR－加载/ 存储指令2)PUSH/ POP－寄存器入栈 / 出栈指令3)LDMIA/ STMIA－多寄存器加载/ 存储指令3．Thumb数据处理指令1)数据传送指令a)MOV－数据传送指令b)MVN－数据非传送指令c)NEG－数据取负指令2)算术逻辑运算指令a)ADD－加法运算指令b)SUB－减法运算指令c)ADC－带进位加法指令d)SBC－带进位减法指令e)MUL－乘法运算指令f)AND－逻辑“与”g)ORR－逻辑“或”h)EOR－逻辑“异或”i)BIC－位清除指令j)ASR－算术右移指令k)LSL－逻辑左移指令l)LSR－逻辑右移指令m)ROR－循环右移指令3)比较指令a)CMP－比较指令b)CMN－负数比较指令c)TST－位测试指令4．Thumb分支指令1)B－分支指令2)BL－带连接的分支指令3)BX－带状态切换的分支指令5．Thumb杂项指令1)SWI－软中断指令6．Thumb伪指令1)ADR－小范围的地址读取伪指令2)LDR－大范围的地址读取伪指令3)NOP－空操作伪指令。

第三章 ARM指令集

第三章 ARM指令集



只有能够通过此构造方法得到的才是合法的立即数。 合法立即数：
0xFF；0x104；0xFF0；0xFF00
非法立即数： 0x101；0x102；0xFF1

一个合法的立即数可能有多种编码方法，将使某些指令的执 行产生不同的结果。
0x3F0
immed_8=0x3F，rot=0xE immed_8=0xFC，rot=0xF
寄存器R1的内容分别逻辑右移2位、R4位,再 与寄存器R2的内容相加，结果放入R3中。

2.3 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单元中。例如以下指令： LDR STR R0，[R1] R0，[R1] ;R0←mem32[R1] ; mem32[R1]←R0
操作码 0000 0001
条件助记符 EQ NE
标志 Z=1 Z=0 相等 不相等
含义
0010
0011 0100 0101
CS/HS
CC/LO MI PL
C=1
C=0 N=1 N=0
无符号数大于或等于
无符号数小于 负数 正数或零
0110
0111 1000 1001
VS
VC HI LS
V=1
V=0 C=1,Z=0 C=0,Z=1
Cond
001
Opcode S
Rn
Rd
Operand2
一条典型的ARM指令语法格式为： <Opcode>{<cond>}{s} <Rd>, <Rn>{, <Operand2>} Opcode：指令操作码。 cond：指令的条件码。 S：决定指令的操作是否影响cpsr的值。 Rd：目标寄存器。 Rn：包含第一个操作数的寄存器。 Operand2：第2操作数。 例：ADDS R2，R1，#1
arm指令集类型

arm指令集类型

arm指令集类型摘要：一、arm 指令集简介1.arm 指令集的发展历程2.arm 指令集的优势和特点二、arm 指令集的类型1.armv1 和armv2 指令集2.armv3 指令集3.armv4 指令集4.armv5 指令集5.armv6 指令集6.armv7 指令集7.armv8 指令集三、arm 指令集的应用领域1.嵌入式系统2.移动设备3.服务器和数据中心4.物联网设备正文：arm 指令集类型随着科技的飞速发展，arm 指令集在现代处理器中扮演着举足轻重的角色。

arm 指令集以其高性能、低功耗和强大的兼容性在全球范围内得到了广泛的应用。

本文将对arm 指令集的类型进行详细的介绍。

一、arm 指令集简介arm 指令集起源于英国Acorn 计算机公司，后由ARM 公司进行进一步研发和推广。

它具有高性能、低功耗、指令集简单、开发成本低等优点。

arm 指令集在嵌入式系统、移动设备、服务器和数据中心等领域有着广泛的应用。

二、arm 指令集的类型arm 指令集从armv1 到armv8，共经历了八个版本的迭代。

1.armv1 和armv2 指令集：这是arm 指令集的早期版本，主要用于嵌入式系统。

2.armv3 指令集：在armv2 的基础上进行了改进，增加了浮点运算指令。

3.armv4 指令集：引入了Thumb-1 指令集，是一种基于arm 指令集的压缩指令集，可以减少程序的存储空间和运行时间。

4.armv5 指令集：对armv4 指令集进行了优化，提高了性能。

5.armv6 指令集：引入了Thumb-2 指令集，是对thumb-1 指令集的升级，增加了更多的指令，提高了性能。

6.armv7 指令集：在armv6 的基础上进行了改进，引入了VFPv3 和NEON 协处理器，增强了浮点运算和多媒体处理能力。

7.armv8 指令集：这是arm 指令集的最新版本，采用了全新的架构，包括AArch32 和AArch64 两种执行状态，支持64 位计算，显著提高了性能。