ARM 的 C 语言与汇编语言混合编程

最新推荐文章于 2025-05-30 11:23:03 发布

YinCanned

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分类专栏： stm32 文章标签： c语言 arm stm32

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1 C 语言与汇编语言之间的函数调用

1.1 ATPCS

ARM-Thumb 过程调用遵循标准 ATPCS（ARM-Thumb Procedure Call Standard）
ATPCS 标准既是 ARM 编译器使用的函数调用规则，也是设计可被 C 程序调用的汇编函数的编写规则
ATPCS主要是定义了函数呼叫时参数的传递规则以及如何从函数返回

1.2 堆栈与寄存器在函数调用中的作用

函数是通过寄存器和堆栈来传递参数和返回函数值的
形参和返回值都应定义在具有暂存性质的寄存器和堆栈中

1.3 ATPCS 关于堆栈和寄存器的使用规则

对于 X86 平台（无论 win10 还是 Linux / Ubuntu ）

① 32位程序使用栈传递
② 64位程序根据参数的个数而定，当参数1~6个，使用寄存器传递；参数大于6个，多出来的参数使用栈传递。

对于 ARM 平台

参数值传递按顺序存放在寄存器 R0，R1，R2，R3 里，超过4个参数值传递则放栈里

2 ARM 程序设计

2.1 创建新工程

在 keil5 内建立项目，可参考我的另一条博客的第1.1节：基于 MDK 创建汇编语言的STM32工程并分析HEX文件
在这里插入图片描述

2.2 编写 c 和汇编代码

2.2.1 添加 c 文件

鼠标右击Source Group 1，点击Add New Item to Group 'Source Group 1'...
在新窗口中：点击 C File (.s) 添加汇编文件，然后设置文件名称（最好全英文，这里命名为 main ），并点击 Add保存
在 main.c 框中输入如下 c 代码：

main.c:

# include<stdio.h>

extern void	Init_1(void);

int main(){
	
	Init_1();
	
	return 0;
}

在这里插入图片描述

2.2.2 添加汇编文件

鼠标右击Source Group 1，点击Add New Item to Group 'Source Group 1'...
在新窗口中：点击 Asm File (.s) 添加汇编文件，然后设置文件名称（最好全英文，这里命名为 Func ），并点击 Add保存
在 Func.s 框中输入如下汇编代码：

Func.s：


	AREA	MY_FUNCTION,CODE,READONLY
	EXPORT 	Init_1  ;与在c文件中定义的Init_1函数关联起来


;高级语言中的声明和使用变量其实是对板子寄存器的使用，所以我们只需要直接使用寄存器即可

Init_1

	MOV R1,#0     ;设R1寄存器为i
	MOV R2,#0	 ;设R2寄存器为j
	
LOOP	;写在最左边的是程序段的段名，执行跳转程序时用到
	CMP R1,#10	  ;比较R1和10的大小
	BHS LOOP_END  	  ;如果R1大于等于10，则跳转到LOOP_END程序段，反之忽略该语句，直接执行下面的语句
	ADD R2,#1	  ;j++
	ADD R1,#1     ;i++
	B LOOP		  ;循环
	
LOOP_END
	NOP	
	
	END  ;必须空格后再写END,不然会被认为是段名，表示程序结束

3 C 语言调用汇编语言实例

3.1 无参数调用

点击魔法棒，调出Options for Target 'Target 1'界面,在其中点击Debug;
选中Use Simulator,选中Run to main(); 在下面的Dialog DLL:空白处填入DARMSTM.DLL，在Parameter:空白处填入-pSTM32F103ZE；
最后点击OK，准备完成
直接点击代码行前面的会出来红点的地方，选择如下 5 个断点：
点击编译，再点击调试

出现如下视图：
不断点击 Run 进行调试运行

会发现，R1 和 R2 的值成功从 0 加到10：

…。。。

3.2 有参数调用

修改代码：

main.c：

# include<stdio.h>

extern int Init_1(int x);

int main(){
	
	int xx = Init_1(10);
	printf("%d", xx);
	
	return 0;
}

Func.s：


	AREA	MY_Function,CODE,READONLY
	EXPORT 	Init_1  ; 与在c文件中定义的Init_1函数关联起来


; 高级语言中的声明和使用变量其实是对板子寄存器的使用，所以我们只需要直接使用寄存器即可

Init_1
	ADD R0,#100     ; 将传入的值+100
	MOV PC,LR		; 返回R0
	
	
LOOP	; 写在最左边的是程序段的段名，执行跳转程序时用到
	CMP R1,#10	  ; 比较R1和10的大小
	BHS LOOP_END  	  ; 如果R1大于等于10，则跳转到LOOP_END程序段，反之忽略该语句，直接执行下面的语句
	ADD R2,#1	  ; j++
	ADD R1,#1     ; i++
	B LOOP		  ; 循环
	
LOOP_END
	NOP	
	
	
	END  ; 必须空格后再写END,不然会被认为是段名，表示程序结束

在 ARM 中，子函数的参数值传递按顺序存放在 R0，R1，R2，R3 里，超过4个参数值传递放栈帧里。因此 Init_1(10)传入的 10 放到了 R0，由 MOV PC ，LR 返回 110。

设置如下断点
点击编译，并调试，在点击 Run 运行调试

可发现此时，xx 的值为 0x6E ，即 110，调用成功。

4 汇编语言调用 C 语言实例

在上面操作的基础上，再修改代码

main.c：

# include<stdio.h>

extern void	Init_1(void);

int get5(void);

int main(){
	
	printf("Begin...\n");
	Init_1();

	
	return 0;
}

int get5(){
	return 5;
}

Func.s：

    AREA	MY_Function,CODE,READONLY
	EXPORT 	Init_1  ; 与在c文件中定义的Init_1函数关联起来
	IMPORT  get5    ; 声明get5 为外部引用
	; 高级语言中的声明和使用变量其实是对板子寄存器的使用，所以我们只需要直接使用寄存器即可
Init_1

	MOV R1,#0     ; 设R1寄存器为i
	MOV R2,#0	  ; 设R2寄存器为j
	
LOOP	; 写在最左边的是程序段的段名，执行跳转程序时用到
	CMP R1,#10	  ; 比较R1和10的大小
	BHS LOOP_END  	  ; 如果R1大于等于10，则跳转到LOOP_END程序段，反之忽略该语句，直接执行下面的语句
	ADD R2,#1	  ; j++
	ADD R1,#1     ; i++
	BL get5  	  ; 调用get5，返回的值传入R0
	B LOOP		  ; 循环
	
LOOP_END
	NOP	
	
	END  ; 必须空格后再写END,不然会被认为是段名，表示程序结束