STM32的C语言与汇编语言混合编程

一、建立项目

新建一个项目，过程与ARM汇编程序调试：基于MDK创建纯汇编语言的STM32工程类似

添加main.c和Func.s

Func.s:

```groovy
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

main.c:

include<stdio.h>

extern void	Init_1(void);

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

二、C语言调用汇编函数

1.无参数调用

编译并调试

运行结果




程序进入循环，R1与R2不断加1

最后R1与R2均由0加到10

2.含参数调用

修改代码如下：
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

由于在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
  
  此时，Init_1(10)的10被自动传入R0
  
  

可发现，xx的值为0x6E,即110，调用成功。

三、将原汇编语言 Init_1函数的类型改为 int Init_1(init) ，此函数功能修改为 传入一个整型数x，函数运行后返回整型数 x+100。

1.C语言调用函数传递参数的方法

C语言调用函数时，在32位程序中使用栈传递，而在64位程序中，传递方式和参数个数有关，当参数个数小于等于6个时，参数会使用寄存器被传递，当参数大于6个时，6个寄存器被分配后，会利用栈来传递多余的参数，且参数的传递都是从右到左压栈或是存入寄存器。
验证过程参考：https://blog.youkuaiyun.com/m0_55708805/article/details/117388229

2.ARM中寄存器用法

r0-r3 用作传入函数参数，传出函数返回值。在子程序调用之间，可以将 r0-r3 用于任何用途。被调用函数在返回之前不必恢复 r0-r3。—如果调用函数需要再次使用 r0-r3 的内容，则它必须保留这些内容。
r4-r11 被用来存放函数的局部变量。如果被调用函数使用了这些寄存器，它在返回之前必须恢复这些寄存器的值。r11 是栈帧指针 fp。
r12 是内部调用暂时寄存器 ip。它在过程链接胶合代码（例如，交互操作胶合代码）中用于此角色。在过程调用之间，可以将它用于任何用途。被调用函数在返回之前不必恢复
r12。
寄存器 r13 是栈指针 sp。它不能用于任何其它用途。sp 中存放的值在退出被调用函数时必须与进入时的值相同。
寄存器 r14 是链接寄存器 lr。如果您保存了返回地址，则可以在调用之间将 r14 用于其它用途，程序返回时要恢复
寄存器 r15 是程序计数器 pc。它不能用于任何其它用途。

利用寄存器传递参数时，参数值按顺序放在寄存器R0,R1,R2,R3中，当参数大于4个时，超过的参数值利用栈传递，函数返回时，若有返回值会利用寄存器R0存储返回

3.实践

修改main.c文件内容

main.c
#include<stdio.h>

extern int Init_1(int x);

int main(){
	
	Init_1(25);
	
	return 0;
}

Func.s

    AREA My_Function,CODE,READONLY
	EXPORT Init_1
    ENTRY
		
Init_1
    ADD R0,R0,#100
	
	BX LR
	
	END

结果

四、在汇编函数中调用一个C语言写的函数

新建Func.c文件

Func.c

#include<stdio.h>
extern int sum(int a,int b);
int sum(int a,int b){
  int c;
	a=100;
	b=100;
	c=a+b;
	return c;
}

test1.s

AREA MYDATA, DATA
	IMPORT sum
 AREA MYCODE, CODE
	ENTRY
	EXPORT __main

__main

    BL sum
	
	BX LR
	
	END

结果

成功调用

五、总结

本实验中，能够用C语言成功调用汇编函数，在其中我学到了更多的知识，收获颇丰。