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1、第9章 ARM汇编语言 程序设计基础,ARM汇编程序设计,但是，CPU执行指令的细节差异会反应在系统的非功能特性上，例如系统程序的规模和运行速度。,由于高级编程语言隐藏了CPU执行指令的许多细节，因此在只关心系统所具有功能的系统中，采用高级语言编写程序更为合适。,因此，掌握汇编语言程序设计对于嵌入式系统的设计者来说是非常必要的。,ARM汇编伪指令,伪指令：特殊的指令助记符，不会生成机器码，仅仅是在编译器软件中起着格式化的作用。,数据常量定义伪指令；数据变量定义伪指令；内存分配伪指令；其他伪指令。,为完成汇编程序作各种准备工作的，仅在汇编过程中起作用， 一旦汇编结束，伪指令的使命就完成。,在 A
2、RM 的汇编程序中，有如下几种伪指令：,数据常量定义伪指令,EQU语法格式 ： 名称 EQU 表达式 ，类型 ；其中 EQU 可用 “ * ” 代替,EQU：用于为程序中的常量、标号等定义一个等效的 字符名称，类似于 C 语言中的#define 。,当表达式为 32 位的常量时，可以指定表达式的数据类型，可以有以下三种类型： CODE16 、 CODE32 和 DATA 。,数据变量定义伪指令,（1）GBLA、GBLL 和GBLS 用于定义全局变量，并将其初始化。语法格式：GBLA （ GBLL 或 GBLS ） 全局变量名, GBLA用于定义一个全局的数字变量，并初始化为 0 GBLL用于定
3、义一个全局的逻辑变量，并初始化F（假）； GBLS用于定义一个全局的字符串变量，并初始化为空；,用于ARM汇编程序中的变量定义、变量赋值以及定义寄存器的别名等操作。,LCLA 、 LCLL 和 LCLS 伪指令用于定义一个 ARM 程序中的局部变量，并将其初始化。语法格式： LCLA （ LCLL 或 LCLS ） 局部变量名, LCLA用于定义一个局部的数字变量，并初始化为 0 ； LCLL用于定义一个局部的逻辑变量，并初始化为 F（假）； LCLS 用于定义一个局部的字符串变量，并初始化为空；,（2）LCLA、LCLL 和LCLS,用于给一个已经定义的全局变量或局部变量赋值。语法格式：变量
4、名 SETA （ SETL 或 SETS ） 表达式,（3）SETA、SETL 和SETS, SETA 伪指令用于给一个数学变量赋值； SETL 伪指令用于给一个逻辑变量赋值； SETS 伪指令用于给一个字符串变量赋值；,用于对一个通用寄存器列表定义名称，使用该伪指令定义的名称可在 ARM 指令 LDM/STM 中使用。语法格式：名称 RLIST 寄存器列表 ,在 LDM/STM 指令中，列表中的寄存器访问次序为根据寄存器的编号由低到高，而与列表中的寄存器排列次序无关。,（4）RLIST,内存分配伪指令,为特定的数据分配存储单元，同时可完成已分配存储单元的初始化。,语法格式： 标号 DCB 表
5、达式 str DCB “This is a test!”,（1）DCB,用于分配一段连续的字节单元并初始化,语法格式： 标号 DCW （或 DCWU ） 表达式 Str DCW 1,2,3,(2) DCW（或DCWU）,用于分配一段连续半字节单元 并初始化,DCW: 半字对齐 DCWU：不严格半字对齐,（4）DCFD（或DCFDU）- 双精度(2字) 语法格式： 标号 DCFD （或 DCFDU ） 表达式（5）DCFS（或DCFSU）- 单精度 （1字） 语法格式： 标号 DCFS （或 DCFSU ） 表达式,（3）DCD（或DCDU） -字 语法格式： 标号 DCD （或 DCDU ）
6、表达式,(6）DCQ(或DCQU） 语法格式： 标号 DCQ （或 DCQU ） 表达式 分配一片以8字节为单位的连续存储区域，并初始化Src DCQ 100,（9）FILED （定义结构化内存表中的数据域）语法格式：标号 FIELD 表达式MAP 0X100A FIELD 16 ;定义A的长度为16字节，位置为0X100,MAP 和FILED 只定义数据结构，不实际分配存储单元。,（7) SPACE 分配一片连续字节单元并初始化为0 语法格式： 标号 SPACE 表达式 Src SPACE 100,（8）MAP （ 定义结构化内存表的首地址。） 语法格式： MAP 表达式 ，基址寄存器 MA
7、P 0X100, R0 ；内存表首地址R0+0X100,汇编控制伪指令,语法格式： IF 逻辑表达式 指令序列 1 ELSE 指令序列 2 ENDIF,用于控制汇编程序的执行流程。,常用的汇编控制伪指令包括以下几条：,（1） IF、ELSE、ENDIF,（2） WHILE、WEND （循环）,语法格式： WHILE 逻辑表达式 指令序列 WEND,语法格式： MACRO $ 标号 宏名 $ 参数 1 ， $ 参数 2 ， 指令序列 MEND,（4） MEXIT MEXIT 用于从宏定义中跳转出去。语法格式： MEXIT,（3） MACRO、MEND 宏,将一段代码定义为一个整体，在程序中通过宏
8、指令调用该段代码。,相对于子程序，宏适用于代码短、参数多情况。,其他常用的伪指令,AREA、ALIGN、ENTRY、END CODE16、CODE32 EXPORT（或 GLOBAL） IMPORT、EXTERN GET（或 INCLUDE ） RN、ROUT等。,属性字段表示该代码段（或数据段）的相关属性，多个属性用逗号分隔,（1）AREA,定义一个代码段或数据段。,语法格式： AREA 段名 属性 1 ，属性 2 ，,段名若以数字开头，则该段名需用 “ | ” 括起来，如 |1_test| 。,（2） ALIGN （通过填充字节满足一定对齐方式）语法格式： ALIGN 表达式 , 偏移量
9、（3） CODE16、CODE32 语法格式： CODE16 （或 CODE32 ） （4） ENTRY（指定汇编程序入口点） （5） END 源程序结尾,(7） IMPORT 要使用的标号是在其它源文件中定义的 ，要在当前文件中引用。不论引用与否标号都会加入当前文件的符号表中。语法格式： IMPORT 标号 WEAK,（6） EXPORT（或GLOBAL） 在本程序中声明一个全局的标号，可在其它文件中使用。 语法格式： EXPORT 标号 WEAK,（8） EXTERN 语法格式： EXTERN 标号 WEAK 要使用的标号是在其它源文件中定义的 ，要在当前文件中引用。只有引用标号才会加入当
10、前文件的符号表中。,ARM的汇编语言结构,以程序段为单位组织程序代码； 段可以分为代码段和数据段； 一个汇编程序至少应该有一个代码段，也可以分割为多个代码段和数据段，多个段在程序编译链接时最终形成一个可执行的映象文件。,可执行映象文件通常由以下几部分构成： 一个或多个代码段，属性为只读。 零个或多个包含初始化数据的数据段，属性为可读写。 零个或多个不包含初始化数据的数据段，属性为可读写。,ARM汇编语言的语句格式,1. 基本语句格式ARM（Thumb）汇编语言的语句格式为：标号 指令或伪指令 ；注释, 如果一条语句太长，可将其分为若干行来书写，在行的末用续行符“”来标识下一行与本行为同一条语句
11、。, 每一条指令的助记符可以全部用大写、或全部用小写，但不能在一条指令中大、小写混用。,规则:, 符号名不应与指令或伪指令同名； 符号在其作用范围内必须唯一； 符号区分大小写，同名的大、小写符号被视为两个不同的符号； 自定义的符号名不能与系统保留字相同。,2. 汇编语言程序中常用的符号,ARM（Thumb）汇编程序所支持的常量有 逻辑常量、数字常量和字符串常量。,3. 程序中的常量, 数字常量一般为32位的整数，无符号常量取值范围为0232-1，有符号常量取值范围为-231231-1； 逻辑常量只有两种取值：真或假； 字符串常量为一个固定的字符串，一般用来提示程序运行时的信息。, 逻辑变量用于
12、在程序的运行中保存逻辑值（真/假）； 数字变量用于在程序的运行中保存数字值，但数字值的大小不应超出数字变量所能表示的范围； 字符串变量用于在程序的运行中保存一个字符串，但字符串的长度不应超出字符串变量所能表示的范围；,4. 汇编语言程序中的变量,汇编程序例题,AREA SUMM , CODE , READONLYX EQU 8Y EQU 16ENTRYMOV R0 , #XMOV R1 , #YADD R2 , R0 , R1AND R0 , R2 , #0X0FADDS R2 , R0 , R1 , LSR #1STOP B STOPEND,1、在每条语句后做简要注释，写出程序执行后R0、R
13、1 、R2和C的值。 （知识点：算术、逻辑操作、影响标志位S）,AREA STK , CODE , READONLYENTRYMOV R1 , #0X30MOV R2 , #0X08MOV SP , #0X400STMFD SP!,R1,R2；/ 写出语句执行后SP和R2的值LDMFD SP!,R5,R6；/ 写出语句执行后SP、R5和 R6的值 LOOP B LOOPEND,2、分析程序，按照加“/”语句的要求解答。 （知识点：堆栈操作）,AREA armcopy CODE, READONLY num EQU 16 ENTRY ADR r1, src ADR r3, dst MOV r2,
14、#num copy LDR R0 , r1 , #4STR R0 , r3 , #4SUBS r2 , r2 , #1 BNE copy stop B stop src DCD 1,2,3,4,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,1,2 dst DCD 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 END,3、写出程序实现的功能，并在每条语句后做简要注释。（知识点：变址寻址, 循环体、字数据拷贝）,AREA thcopy, CODE, READONLY ENTRY CODE32LDR r1, =src LDR r3, =dst MOV r2, #4 LDR r4, =copy+1 ；BX r4 ；CODE16 ； copyLDRB r0,r1 ADD r1,#1STRB r0,r3 ADD r3,#1SUB r2, r2, #1 BNE copy stop B stop src DCB 1,2,3,4 dst DCB 0,0,0,0END,
