嵌入式系统软件结构的四个层面：

  • 板级支持包（BSP，隔离了所支持的嵌入式操作系统与底层硬件平台之间的相关性）
  • 实时操作系统（RTOS）层
  • 应用程序接口（API）层
  • 应用程序层

ARM技术特征：

  • Load/Store 体系结构
  • 固定的32位指令
  • 3地址指令格式

（具有T变种的）ARM两种工作状态：ARM状态、Thumb状态

ARM七种工作模式：

ARM处理器共有37个寄存器，31个通用寄存器，6个状态寄存器（CPSR、… ）

批量数据加载/存储指令：

在这里插入图片描述

[例题]要求用STM和LDM语句， 实现寄存器间的数据传送。如：R0->R2, R1->R3, R2 -> R4, R3->R5, R4->R6, R5->R7, R6 ->R0, R7->R1。

约定：编号低的寄存器在存储/加载数据时，对应于存储器的低地址。

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STMIA	R8!, {R0-R7}
LDMDB   R8!, {R0-R1} ；因为R8指向的是原R7数据的下一个单元
LDMDB   R8!, {R2-R7}
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MVN R1, R2 ;将R2取反，结果存入R1
SWP R1, R2, [R3] ;将R3所指向的存储器中的字数据传送到R1，将R2字数据传送到R3所指向的存储单元

在ARM微处理器的数据传送中，数据的源和数据的目标只有两种：一种是ARM的寄存器R0~R15；另一种就是外部存储器（它们可能是外围模块的寄存器、外部数据存储器或可访问的程序存储器等）

ARM微处理器内部没有RAM，而ARM除了寄存器（即R0~R15）外没有别的存储单元；在以ARM为核的嵌入式系统中，所有的外围模块都和存储单元一样，是ARM微处理器的不同的地址单元。

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LDR R3, [R1, R2, LSL#3]! 
; R3 <- [R1+R2*8] 然后 R1 <- R1+R2*8

LDR R3, [R1], R2
; R3 <- [R1] 然后 R1 <- R1+R2

LDR R3，[R1]，R2，LSL＃3
; R3 <- [R1] 然后 R1 <- R1+R2*8

STRH R3, [R1, #8] 
;将寄存器R3中半字数据写入到R1+8为地址的存储器中

有效立即数：

当参与操作的第 2 操作数为立即数时，每个立即数采用一个8位常数，循环右移偶数位（其位数由一个 4位 二进制数的两倍）而间接得到的

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MOV	R1,#0xC000	;0xC000可由0x03循环右移16位得到

0x4000003B（0xED循环右移2位）
0x0016C000（0x5B循环右移18位）

非法的8位图立即数，例如：0x0103C000

条件码：

小于大于小于等于（≤）大于等于（≥）
有符号LTGTLEGE
无符号LOHILS：lower or sameHS：higher or same

当然，CS 也能表示 无符号≥，CC 能表示 无符号＜

带进位加法指令以及带借位减法指令

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ADC R2, R2, R4 ;R2 <- R2+R4+C
SBC R2, R2, R4 ;R2 <- R2-R4-C

反减法指令

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RSB R0, R1, R2 ;R0 <- R2 - R1
RSB R0, R2, R3, LSL#1 ;R0 <- R3*2-R2

位清除指令：源操作数 与 第2操作数反码 进行“与”操作

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BICS R0, R2, #0x80000000
;清除R2中的位31，其余的位保持不变，刷新标志位。

比较与测试指令：

根据其结果更新条件码标志（结果丢弃）

  • 比较指令 CMP：目的操作数 - 源操作数

  • 取反比较指令 CMN：目的操作数 + 源操作数

  • 位测试指令 TST：两操作数进行 “与” 操作，等价于 ANDS

  • 测试相等 TEQ：两操作数进行 “异或” 操作，等价于 TEQ

乘加指令：

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MLA R0, R1, R2, R3 ;R0 <- R1*R2+R3

C语言程序 调用 汇编语言程序

ATPCS——统一的函数过程调用标准，定义了寄存器组中的 R0 、R1、R2、R3 作为参数传递和结果返回寄存器，若参数数目 > 4 个，则使用堆栈进行传递。

⭐️要点：C语言程序需要使用 extern 关键字声明汇编程序

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extern void strcopy(char* d, const char* s); //extern声明该汇编语言程序
int main(void){
    const char src = "Source";
    char dest[10];
    strcopy(dest, src);
}
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AREA StrCopy CODE, READONLY
EXPORT strcopy ;EXPORT伪操作声明 本程序可被其他程序调用
strcopy
	LDRB R2, [R1], #1	;R1存放src字符串地址
	STRB R2, [R0], #1	;R0存放dest字符串地址
	CMP R2, #0
	BNE strcopy
	MOV PC, LR ;从子程序中返回
	END

C语言程序 嵌入 汇编语言程序

使用内嵌汇编时，用户无需保存和恢复寄存器。

此外，一般不要直接指定物理寄存器，而让编译器进行分配。

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void strcopy(char* src, const char* dst){
    int ch;
    __asm
    {
        myloop:
        LDRB ch, [src], #1
        STRB ch, [dst], #1
        CMP ch, #0
        BNE myloop
    }
}

汇编语言程序调用 C语言程序

⭐️要点：汇编语言程序中使用 IMPORT 伪操作来声明C语言程序，并通过 BL 指令来调用子程序

计算i+2i+3i+4i+5ii + 2i + 3i + 4i + 5i

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int fun(int a, int b, int c, int d, int e){
    return a + b + c + d + e;
}
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EXPORT f
AREA f,CODE,READONLY
    IMPORT fun	
    STR LR, [SP, #-4]! ;预先保存LR
    ADD R1, R0, R0
    ADD R2, R1, R0
    ADD R3, R1, R2
    STR R3, [SP, #-4]!
    ADD R3, R1, R1	
    BL fun
    ADD SP, SP, #4
    LDR PC, [SP], #4
    END