ARM Cortex M3指令集

　　跳转指令用于实现程序流程的跳转，在ARM程序中有两种方法可以实现程序流程的跳转：

　　通过向程序计数器PC写入跳转地址值，可以实现在4GB的地址空间中的任意跳转，在跳转之前结合使用MOV LR，PC等类似指令，可以保存将来的返回地址值，从而实现在4GB连续的线性地址空间的子程序调用。

　　ARM指令集中的跳转指令可以完成从当前指令向前或向后的32MB的地址空间的跳转，包括以下4条指令：

　　B指令是最简单的跳转指令。一旦遇到一个B指令，ARM处理器将立即跳转到给定的目标地址，从那里继续执行。注意存储在跳转指令中的实际值是相对当前PC值的一个偏移量，而不是一个绝对地址，它的值由汇编器来计算（参考寻址方式中的相对寻址）。它是24位有符号数，左移两位后有符号扩展为32位，表示的有效偏移为26位(前后32MB的地址空间)。以下指令：

　　CMP R1，＃0；当CPSR寄存器中的Z条件码置位时，程序跳转到标号Label处执行

　　BL是另一个跳转指令，但跳转之前，会在寄存器R14中保存PC的当前内容，因此，可以通过将R14的内容重新加载到PC中，来返回到跳转指令之后的那个指令处执行。该指令是实现子程序调用的一个基本但常用的手段。以下指令：

　　BL Label；当程序无条件跳转到标号Label处执行时，同时将当前的PC值保存到R14中

　　BLX指令从ARM指令集跳转到指令中所指定的目标地址，并将处理器的工作状态有ARM状态切换到Thumb状态，该指令同时将PC的当前内容保存到寄存器R14中。因此，当子程序使用Thumb指令集，而调用者使用ARM指令集时，可以通过BLX指令实现子程序的调用和处理器工作状态的切换。同时，子程序的返回可以通过将寄存器R14值复制到PC中来完成。

　　BX指令跳转到指令中所指定的目标地址，目标地址处的指令既可以是ARM指令，也可以是Thumb指令。

　　Thumb指令集具有较高的代码密度，却仍然保持着ARM的大多数性能上的优势，它是ARM的子集。

　　所有的ARM置零都是可以条件执行的，而Thumb置零仅有一条指令具备条件执行的功能。

　　立即寻址指令中的操作码字段后面的部分就是操作数本省，也就是说，数据就包含再指令，取指令也就取出了可以立即使用的操作数。举例：

　　ARM规定：这个立即数必须符合8位图格式，负责必须使用“文字池”方式，通过存储器访问指令加载，所谓的8位图格式就是指，这个数据能通过一个8bit的数循环右移偶数位得到。

　　操作数的值在寄存器中，指令中的地址字段指出的是寄存器的编号，指令执行的时候直出寄存器值来操作。举例：

　　寄存器移位寻址是ARM处理器特有的寻址方式。当第二个操作数是寄存器移位方式时，第二个操作数在与第一个操作数结合之前，选择进行移位操作。举例：

　　LSL左移、LSR右移、ASR算术右移、ROR循环右移、RRX带扩展的循环右移

　　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的编号，所需的操作数保存再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，举例：

　　SWPR1，R1,[R2]；将寄存器R1的值和R2指向的单元中进行内容交换

　　基址寻址就是将基址寄存器的内容与指令中给出的偏移量进行相加，形成操作数的有效地址。

　　基址寻址用于访问基址附近的存储单元，常用于查表、数组操作以及功能不见寄存器访问等

　　相对寻址是基址寻址的一种变通。由程序计数器PC提供基址地址，指令中的地址码字段为偏移量。两者相加后得到的地址即为操作数的有效地址。

　　多寄存器寻址即一次可传送几个寄存器的值，允许一条指令传送16个寄存器的任何子集或

　　堆栈是一种按特定顺序进行存取的存储区，操作顺序分为“先进后出”和“后进先出”，堆栈寻址是隐含的，它使用一个专门的寄存器（堆栈指针）指向的存储区域（堆栈），指针所指向的存储单元即是堆栈的栈顶。

　　还有从当前堆栈指针指向的内容是否有效可以分为：满递增、空递增、满递减、空递减

　　Opcode是指令助记符，即操作码，说明指令需要执行的操作，在指令中是必需的。

　　Cond项表明了指令的执行的条件，每一条ARM指令都可以在规定的条件下执行，每条ARM指令包含4位的条件码，位于指令的最高4位[31：28]。条件码共有16种，每种条件码用2个字符表示，这两个字符可以添加至指令助记符的后面，与指令同时使用。当指令的执行条件满足时，指令才被执行，否则指令被忽略。如果在指令后不写条件码，则使用默认条件AL（无条件执行）。

　　CMP比较指令，用于把一个寄存器的内容和另一个寄存器的内容或一个立即数进行比较，同时更新CPSR中条件标志位的值。指令将第一操作数减去第二操作数，但不存储结果，只更改条件标志位。

　　S项是条件码设置项，它决定本次指令执行的结果是否影响至CPSR寄存器的相应状态位的值。该项是可选的，使用时影响CPSR，否则不影响CPSR。

　　Rd是指令中的目标寄存器，它是必需的。根据指令的不同，有些指令中要求Rd必须有R0～R7之间，有些要求Rd必须在R0～R14之间，有些则没有特殊要求。

　　Rn是第一个操作数的寄存器，和Rd一样，不同的指令对其的使用有不同的要求。

　　Opcode2项是第二个操作数，在ARM指令中，该操作数有三种形式：立即数形式、寄存器Rm形式和寄存器加移位形式（Rm， shift）。

　　用于实现程序流程的跳转，在ARM程序中有两种方法可以实现程序流程的跳转：一是使用专门的跳转指令，二是直接向程序计数器PC写入跳转地址值。第二种方法可以实现在4GB的地址空间中的任意跳转，在跳转之前结合使用“MOV LR , PC”等类似指令，可以保存将来的返回地址值，从而实现在4GB连续的线性地址空间的子程序调用。

　　1）ARM指令集中的跳转指令可以实现从当前指令向前或向后的32MB的地址空间的跳转。

　　注意，存储在跳转指令中的实际值是相对当前PC值的一个偏移量，而不是一个绝对地址，它的值由汇编器来计算（相对寻址）。这个偏移量是一个24位的有符号数，左移两位后表示的有效偏移为26位（前后32MB的地址空间）。{}表示可以省略。

　　这条指令在跳转之前，会在寄存器R14中保存当前的下一条指令的地址，因此，可以通过将R14重新加载到PC中，来返回到跳转指令之后的那条指令处执行。该指令是实现子程序调用的一种常用手段。

　　BX指令中所指定的目标地址，只能使用寄存器的寻址方式，即跳转的目标地址应先保存在一个寄存器中。指令在实现跳转的同时，完成处理器的工作状态的切换（ARM状态与Thumb状态间的切换）。

　　BX指令中，用寄存器的最低位来指示切换到哪一个工作状态。如寄存器最低位为1，则把目标地址处的代码解释为Thumb代码，进入Thumb工作状态，并自动将CPSR中的控制位T置1。若寄存器最低位为0，则把目标地址处的代码解释为ARM代码，进入ARM工作状态，并自动将CPSR中的控制位T置0。

　　数据处理指令可分数据传送指令、算术逻辑运算指令和比较指令等。数据传送指令用于在寄存器和存储器之间进行数据的双向的传输。所有ARM数据处理指令均可选择使用S后缀，以影响状态标志CPSR。比较指令（CMP、CMN、TST、TEQ）不保存运算结果，这些指令也不使用S后缀，但会直接影响CPSR中的相应的状态标志位。

　　MOV指令可以完成从另一个寄存器、被移位的寄存器、或将一个立即数加载到目的寄存器。与MVN指令不同的是在传送之前，将被传送的对象先按位取反，再传送到目的寄存器。

　　CMPR1 , ＃10 ；做R1 － 10的操作，结果不保存，但影响标志位。

　　CMN 指令用于把一个寄存器的内容和另一个寄存器的内容或立即数取反后进行比较操作，根据运算结果影响CPSR中的标志位。该指令实际完成操作数1和操作数2相加，并根据结果更改条件标志位。

　　TST位测试指令，用于把一个寄存器的内容和另一个寄存器的内容或立即数进行按位的与运算，并根据运算结果更新CPSR中条件标志位的值。操作数1是要测试的数，而操作数2 是一个位掩码，该指令一般用来检测是否设置了特定的位。

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