ARM处理器寻址方式
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寻址方式是根据指令中给出的地址码字段来实现寻找真实操作数地址的方式,ARM处理器有9 种基本寻址方式。
1.寄存器寻址操作数的值在寄存器中,指令中的地址码字段给出的是寄存器编号,寄存器的内容是操作数,指令执行时直接取出寄存器值操作。
例如指令:MOV R1,R2 ;R1←R2SUB R0,R1,R2 ;R0←R1- R22.立即寻址在立即寻址指令中数据就包含在指令当中,立即寻址指令的操作码字段后面的地址码部分就是操作数本身,取出指令也就取出了可以立即使用的操作数(也称为立即数)。
立即数要以“#”为前缀,表示16进制数值时以“0x”表示。
例如指令:ADD R0,R0,#1 ;R0←R0 + 1MOV R0,#0xff00 ;R0←0xff003.寄存器移位寻址寄存器移位寻址是ARM指令集特有的寻址方式。
第2个寄存器操作数在与第1个操作数结合之前,先进行移位操作。
例如指令:MOV R0,R2,LSL #3 ;R2的值左移3位,结果放入R0,即R0=R2 * 8 ANDS R1,R1,R2,LSL R3 ;R2的值左移R3位,然后和R1相与操作,结果放入R1可采用的移位操作如下:LSL:逻辑左移(Logical Shift Left),寄存器中字的低端空出的位补0。
LSR:逻辑右移(Logical Shift Right),寄存器中字的高端空出的位补0。
ASR:算术右移(Arithmetic Shift Right),移位过程中保持符号位不变,即如果源操作数为正数,则字的高端空出的位补0,否则补1ROR:循环右移(Rotate Right),由字的低端移出的位填入字的高端空出的位RRX:带扩展的循环右移(Rotate Right extended by 1 place),操作数右移一位,高端空出的位用原C 标志值填充。
各移位操作过程如图所示。
4.寄存器间接寻址指令中的地址码给出的是一个通用寄存器编号,所需要的操作数保存在寄存器指定地址的存储单元中,即寄存器为操作数的地址指针,操作数存放在存储器中。
ARM9寻址方式及指令集介绍ARM9是一种32位精简指令集计算机(RISC)架构的微处理器。
在本文中,我们将介绍ARM9寻址方式和指令集的基本特点。
直接寻址是最简单的寻址方式,寻址单元根据操作码中给出的直接地址来访问内存。
例如,LDR指令将数据从内存中的特定地址加载到寄存器中。
直接寻址在寻址范围上有限制,因为地址是直接编码在指令中的。
间接寻址是通过一个保存数据的寄存器的地址来访问内存。
寄存器中的地址表示需要访问数据的内存地址。
例如,LDR指令可以使用R0寄存器中的地址来获取数据。
间接寻址使得程序可以动态地计算内存地址,提高了灵活性。
相对寻址是通过相对于当前指令地址的偏移量来访问内存。
偏移量在指令的操作码中给出,并且通常是一个8位或12位的整数。
相对寻址使得程序可以方便地访问位于当前指令之前或之后的内存位置。
基址寻址是通过一个基址寄存器和一个偏移量来访问内存,其中基址寄存器存储了起始地址,偏移量存储了与起始地址的相对位置。
例如,LDR指令可以使用R0寄存器作为基址寄存器,并使用R1作为偏移量。
基址寻址适用于访问数组或数据结构等连续的内存块。
核心寄存器寻址是指通过核心寄存器的内容来访问内存。
在ARM9架构中,核心寄存器包括程序计数器、堆栈指针和链接寄存器等。
这些寄存器具有特殊的寻址方式,允许对于特定的功能进行优化。
ARM9的指令集包括数据处理指令、分支和跳转指令、访存指令和特权指令等。
数据处理指令是最常用的指令类型,用于完成算术和逻辑操作。
例如,ADD指令将两个操作数相加,并将结果存储在目的寄存器中。
分支和跳转指令用于控制程序的流程。
例如,B指令可以根据条件跳转到指定的地址上。
访存指令用于读写内存和I/O端口。
例如,LDR指令可以将数据从内存加载到寄存器中,STR指令可以将寄存器中的数据存储到内存地址中。
特权指令用于进行特权级别的操作,例如,访问系统寄存器或控制外设。
这些指令一般只能由操作系统或系统软件使用。
嵌入式课后答案第一章1. 什么是嵌入式系统?请列举几个常见的嵌入式系统。
答:根据国际电气和电子工程师协会(IEEE)的定义,嵌入式系统是控制、监视或者辅助设备、机器和生产线运行的装置(Devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。
这主要是从产品的应用角度加以定义的,由此可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,可以涵盖机械等附属装置。
目前被我国科学家普遍认同的定义是:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁减,对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机系统。
常见的嵌入式系统:手机,DVD,路由器,核磁共振仪,全自动洗衣机。
2.嵌入式系统与通用计算机有哪些区别?答:(1) 以应用为中心;(2) 以计算机技术为基础(3) 软件和硬件可裁减(4) 对系统性能要求严格(5)软件的固件化(6)需要专用的开发工具3.嵌入式系统的发展分为哪几个阶段?答:第一阶段:无操作系统的嵌入算法阶段。
第二阶段:以嵌入式CPU为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统。
第三阶段:以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。
第四阶段:以基于Internet为标志的嵌入式系统。
4.请列举嵌入式系统的主要应用领域。
答:(1)工业控制领域(2)交通运输领域(3)消费电子产品(4)家电领域(5)通信领域(6)商业和金融领域(7)环境监测领域(8)医疗领域(9)建筑领域(10)军事国防领域(11)航天航空领域第二章1. 简述简单嵌入式系统与复杂嵌入式系统的主要区别。
答:简单嵌入式系统很早就已经存在,这类嵌入式系统因为软硬件复杂度都很低,一般不使用操作系统,例如常用的单片机系统。
对于复杂的嵌入式系统,它的开发模式发生了极大的改变。
一个复杂的嵌入式系统不仅硬件系统的开发比单片机复杂了许多,更重要的是在该系统中采用了嵌入式操作系统,其应用软件的开发转变为使用操作系统标准接口的计算机工程领域的应用软件开发。
cortex-m3寻址方法
Cortex-M3是ARM架构的一种微控制器处理器核,它具有独特
的寻址方法。
在Cortex-M3处理器中,内存寻址可以通过多种方式
进行,包括直接寻址、间接寻址和相对寻址等。
首先,让我们来看一下直接寻址。
在直接寻址中,指令操作数
直接指向内存地址,CPU可以直接访问指定地址的数据。
这种寻址
方式简单直接,适用于访问连续的内存单元。
其次,间接寻址是另一种常见的寻址方法。
在间接寻址中,指
令操作数包含一个指向存储了实际操作数地址的寄存器或内存单元
的地址。
CPU首先获取这个地址,然后再从该地址获取实际的操作数。
这种寻址方式适用于需要动态计算地址的情况。
另外,Cortex-M3还支持相对寻址。
相对寻址是相对于当前指
令地址的寻址方式,通常用于访问相对于指令地址的偏移量的数据。
这种寻址方式常用于程序跳转和访问局部变量等场景。
除了上述的基本寻址方式外,Cortex-M3还支持多种寻址模式
的组合,以满足不同的应用需求。
这些寻址方式的灵活组合使得
Cortex-M3成为一款强大而灵活的处理器核,适用于各种嵌入式系统和应用场景。
总的来说,Cortex-M3处理器核的寻址方法丰富多样,包括直接寻址、间接寻址和相对寻址等多种方式,这些寻址方式的组合和灵活应用使得Cortex-M3处理器核能够满足各种复杂的嵌入式系统设计需求。
ARM基础语法By:陈殷齐ARM工作模式:ARM寄存器:CPSR寄存器:基本指令格式:<opcode>{<cond>}{s} <Rd>,<Rn>,{oprand2}Opcode:助记符Cond:条件码S:影响标志位Oprand2:第二操作数,必须为常数表达式或#immed_8r(通过循环右移偶数位可得的8位数)寻址方式:1、寄存器寻址:数据存放在寄存器中MOV R1,R2;(将R2的数据存放到R1中)SUB R1,R2,R3;(将R2-R3装入R1中)2、立即数寻址:数据包含在指令中MOV R0,#0XFF;(将OXFF装入R0中)SUB R0,R1,#1;(R1-1装入R0中)3、寄存器移位寻址:MOV R0,R2,LSL,#3;(将R2左移3位装入R0中)4、寄存器间接寻址:寄存器给出操作数地址码(基址)LDR R2,[R1];(将R1所存地址中的操作数装入R2)5、基址加偏址(前变址模式/不改基址的寄存器值):基址加偏址:LDR R1,[R3,#0X0C];(R3+OX0C的地址里操作数加载到R1)偏置为寄存器:LDR R1,[R2,R3];(R3+R2的地址里操作数加载到R1)加上位移操作:LDR R1,[R2,R3,LSL,#2];(R3左移2位加上R2的地址加载到R1) 后索引方式(改变基址值)LDR R0,[R1],#4;(R1地址的操作数装入R1之后,R1=R1加4)自动变址:LDR R0,[R1,#2]! (R1+2后的地址值里的操作数装入R0,R1=R1+2)LDR R0,[R1];将R1所存地址里的操作数装载到R0。
STR R0,[R1];将R0所存操作数加载到R1地址里的单元。
[]不能省略。
多寄存器操作:寄存器和内存交换指令:运算指令:跳转指令:(分支指令)BX 由寄存器的最后一位决定使用Thumb还是ARM指令。
(1为Thumb)例BX R1,into+1;跳转到into并切换为Thumb指令Label为标号,或地址。