嵌入式操作系统之四 ARM7 汇编语言简介

1万 · 2018-8-8 16:51

本帖最后由山东电子小菜鸟于 2018-8-8 17:39 编辑

ARM7 芯片有2 种汇编语言指令集，一种叫做ARM 指令集，字长为32bits，另一种叫
THUMB 指令集，字长为16bits。这两种指令集各有优缺点，它们可以单独使用也可以混合
在一起使用，在ARM7 芯片上，我们将只使用ARM 指令集，在后续的Cortex 芯片上我们
将使用THUMB 指令集的改良版——THUMB2 指令集。
本小节只介绍本操作系统中使用到的一些汇编语言，对它们的介绍也仅限于本操作系统
使用到的部分用法，并非全面另外我再补充一下我观点，以前看到一些同学说在学习芯片请教如何使用汇编语言编程，总是抠这方面的问题。

我觉得如果我们学习芯片的目的只是做开发项目，那么就没有必要学习汇编语言，
可以把更多的精力放在学习芯片的功能特性上。一个完备的芯片产品甚至不需要底层软件
工程师了解太多的芯片硬件外设特性，有封装好的驱动库函数可以直接调用。

这次如果不是编写操作系统，我对汇编语言也仅仅是了解一点。汇编语言了解一点即可，，
在某些极少数情况下可能会使用到汇编语言定位问题，但这也是极少的情况。

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作者：王奇
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1万 · 2018-8-8 16:56

本帖最后由山东电子小菜鸟于 2018-8-8 17:07 编辑

在操作系统中我们使用了下面几条指令：

1、MOV MOVS

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MOV/MOVS

MOV 是英文单词Move 的缩写，“搬移”的意思，将数据搬移进寄存器，指令格式为：

MOV 目的寄存器, 源寄存器

MOV 指令将源寄存器中的数据搬移到目的寄存器中，寄存器间数据搬移可以使用MOV

指令，如：

MOV R0, R1

MOV R14, PC

意为：

R0 = R1

R14 = PC + 8

注意，ARM7 有两级流水线，如果读取PC 寄存器的话，就会多读取2 条指令的长度，

也就是8 个字节，目的寄存器为PC+8。

MOVS 指令与MOV 指令的格式、功能是一样的，除此之外，如果目的寄存器是PC 的

话，MOVS 会将当前模式下的SPSR 写入到CPSR 中。本操作系统从SVC 模式返回USR 模

式时就需要使用MOVS 指令恢复USR 模式的CPSR。例如，在中断模式下有下面的指令：

MOVS PC, R14

意为：

CPSR = SPSR

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PC = R14

1万 · 2018-8-8 17:05

2、ADD

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ADD

ADD 指令顾名思义，就是英文Add“加”的意思，指令格式为：

ADD 目的寄存器, 源寄存器, 立即数

ADD 指令将源寄存器中的数据和立即数相加的结果保存到目的寄存器中，执行加法操

作时可以使用ADD 指令，如：

ADD R14, R14, #0x40

意为：

R14 = R14 + 0x40

1万 · 2018-8-8 17:07

3、SUB/SUBS

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SUB/SUBS

SUB 是英文单词Subtract 的缩写，意为“减”，指令格式为：

SUB 目的寄存器, 源寄存器, 立即数

SUB 指令将源寄存器中的数据减去立即数，所得的结果存入到目的寄存器中，执行减

法操作时可以使用SUB 指令，如：

SUB R14, R14, #4

意为：

R14 = R14 – 4

SUBS 指令中的S 标志与MOVS 指令中的S 标志作用类似，如果目的寄存器是PC 的话，

SUBS 会将当前模式下的SPSR 写入到CPSR 中。本操作系统从IRQ 中断模式返回USR 模

式时就需要使用SUBS 指令恢复USR 模式的CPSR，如：

SUBS PC, R14, #4

意为：

PC = R14 – 4

CPSR = SPSR

1万 · 2018-8-8 17:08

本帖最后由山东电子小菜鸟于 2018-8-8 17:14 编辑

4、AND

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AND

AND 指令顾名思义，就是英文And“与”操作的意思，指令格式为：

AND 目的寄存器, 源寄存器1, 源寄存器2

AND 指令将源寄存器1 中的数据和源寄存器2 中的数据做与操作，结果存入目的寄存

器中，执行与操作时可以使用AND 指令，如：

AND R0, R0, R1

意为：

R0 = R0 & R1

1万 · 2018-8-8 17:08

本帖最后由山东电子小菜鸟于 2018-8-8 17:15 编辑

5、orr

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ORR

ORR 对应的英文是Or，“或”操作的意思，指令格式为：

11

ORR 目的寄存器, 源寄存器1, 源寄存器2

ORR 指令将源寄存器1 中的数据和源寄存器2 中的数据做或操作，结果存入目的寄存

器中，执行或操作时可以使用ORR 指令，如：

ORR R0, R0, R1

意为：

R0 = R0 | R1

1万 · 2018-8-8 17:16

6、ldr

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LDR

LDR 是英文Load Register 的缩写，“加载寄存器”的意思，将内存中的数据存入寄存器

中，指令格式为下面2 种格式：

LDR 目的寄存器, [源寄存器]

LDR 目的寄存器, =常量

第一种格式将源寄存器中数据指向的内存地址中的数据存入目的寄存器，第二种格式将

常量值存入目的寄存器，为寄存器赋值时可以使用LDR 指令，如：

LDR R14, [R0]

LDR R0, =gpstrCurTaskSpAddr

第一条指令意为：

R14 = *R0

第二条指令中gpstrCurTaskSpAddr 是一个全局变量，第二条指令意为：

R0 = &gpstrCurTaskSpAddr