嵌入式第三章课后习题
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第三章
1、ARM7TDMI支持哪几种指令集，各有什么特点？
答：支持ARM指令集和Thumb指令集，各自特点是ARM指令集的指令是32位，执行效率高、功能全，每条指令可以根据条件执行，但是代码密度低。
Thumb指令集指令是16位，在功能上是ARM指令集的子集，功能并没有降低。
2、ARM指令的寻址方式有几种？并指出下列指令中的寻址方式。
答：ARM指令的寻址方式有8种，分别为立即寻址、寄存器寻址、寄存器移位寻址、寄存器间接寻址、基址变址寻址、相对寻址、多寄存器寻址、堆栈寻址。
⑴ SUB R0, R1, R2 寄存器寻址⑵LDR R0, [R2] 寄存器间接寻址
⑶ MVN R0, #0x0F2 立即寻址⑷ LDMIA R0, {R1-R5} 多寄存器寻址
⑸ STR R2, [R4, #0x02]！基址变址寻址⑹LDR R1, [R2, R3] 基址变址寻址
⑺ MOV R1, R1, ROR #2 寄存器移位寻址
⑻ LDR R1, [R3], #0x04 基址变址寻址
3、简述ARM指令集中第2个操作数（operand2）的三种形式。
答：⑴常数表达方式。
该常数必须对应8位位图，即常数是由一个8位的常数循环右移偶数位得到。
例如：MOV R2，#100；
⑵ 寄存器方式。
Operand2是Rm寄存器方式，在寄存器方式下操作数
即位寄存器中的数值。
例如：SUB R0，R1，R2；
⑶ 寄存器移位方式。
Rm，shift 表示将寄存器的移位结果作为操作数，
但Rm值保持不变。
例如：MOV R0，R1，RRX；将R1带扩展的循环右移1位，存入R0中。
4、指出下列指令是否正确，若不正确请说明原因。
⑴ MOVS R1, 101 不正确，立即寻址方式应该是#101
⑵ MVN R1, #0x10F 正确
⑶ STMDA R11, {R2-R8}! 不正确，不能同时存储在R2和R8中
⑷ ADD R0!, R2, #4 正确
⑸ LDR R4, [R5]! 不正确，LDR是存储到单个寄存器的加载指令，而这个是两个存储器都进行存储，应该为LDR R4, [R5]
⑹ MRS PC, CPSR 不正确MRS是将CPSR传送到通用寄存器中，但这里的通用寄存器不包括R15，即PC
⑺ LDMFDS R0!, { R5-R8, R2} 正确
⑻ ADD R3, [R3], R7 不正确，ADD指令不能访问存储器
(9) LDR R11, [R15，R8] ! 正确
(10) BXS R0 正确
5、何谓ARM指令的条件码？默认的条件码是什么？举例说明ARM指令的
条件码对指令执行的影响。
答：所谓的ARM指令的“条件执行”是指在指令码中含有本条指令的执行条件，当CPSR中的条件码标志满足时，处理器执行本条指令，否则本条指令不执行。
默认是无条件执行。
比如执行指令“ANDEQ R2，R1，R3”时，如果CPSR中的Z=1时，执行R2=R1&R3，否则不执行该指令。
6、解释“满堆栈”、“空堆栈”、“递增堆栈”和“递减堆栈”? ARM指令系统中是
如何支持的？
答：满堆栈：堆栈指针SP指向最后压入的堆栈有效数据项。
空堆栈：堆栈指针SP指向下一个待压入数据的空位置。
递增堆栈：向高地址方向生长。
递减堆栈：向低地址方向生长。
⑴满递增：堆栈向上增长，SP指向内含有效数据项的最高栈单元。
指令如
LDMFA 、STMFA 等；
⑵空递增：堆栈向上增长，SP 指向堆栈上的第一个空位置。
指令如LDMEA 、STMEA 等；
⑶满递减：堆栈向下增长，SP 指向内含有效数据项的最低栈单元。
指令如LDMFD 、STMFD 等；
⑷空递减：堆栈向下增长，SP 指向堆栈下的第一个空位置。
指令如LDMED 、STMED 等。
7、 试说明MOV 指令、LDR 加载指令和LDR 伪指令三者的区别。
答：MOV 指令是在寄存器间进行数据传送，影响标志位。
LDR 指令是将存储器中的数据按给定地址加载到寄存器中，不影响标志位。
LDR 伪指令是可以在一个立即数前面加等号，把一个地址写入某寄存器。
8、 解释B 指令、BL 指令与BX 指令的功能差别，并举例说明其使用方法。
答：B 指令是分支指令，BL 指令是带链接的分支指令，BX 是带状态切换的分支指令。
对于B 指令“B WAITA ”指跳转至标号WAITA 处开始执行，B 指令的跳转范围为±32M ，对于BL 指令，实现程序跳转，并保持PC 到链寄存器LR 中，跳转范围±32M ，举例“BL DELAY ”完成的跳转至标号DELAY 处执行，并把PC-4存入LR 。
BX 指令，带状态切换的跳转，比如“BX R0”表示跳转R0指定的地址开始执行，并查看R0[0]位的值，如果是1，对CPSR 的T 位置位，解释目标程序为Thumb 指令，如果是0，对CPSR 的T 位清零，解释目标程序为ARM 指令。
9、 分析下列两段程序片断的功能，试用类C 语言写出其等价功能。
答：
程序片断1：
CMP R 0, R1
ADDHI R0 , R0 , #1 ADDLS R1 , R1 , #1
程序片断2：
CMP R0 , #10 CMPNE R1 , #20 ADDNER0 , R0 , R1
10、使用ARM 汇编指令的条件执行功能，试用汇编语言实现下列两条C 代码语句。
10、 下列代码段是实现开IRQ 中断和关IRQ 中断功能，试补齐空白处内容。
11、 如果ARM 处理器中各寄存器及存储单元参数如下图所示，试写出执行下列指令后，各寄存器及存储单元中内容变化情况。
⑴ STMIA R13!,{R0-R3}
⑵LDMDB R13,
{ R0-R3}
答：
(1), [R13]←R0
[R13+4]←R1
[R13+8]←R2
[R13+12]←R3
(2), R0←[R13],R1←R1+4;
R1←[R13],R1←R1+4; R2←[R13],R1←R1+4; R3←[R13],R1←R1+4;。
