刘帅嵌入式系统-ARM指令集

本文深入解析ARM指令集的六大类,包括跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器传输指令、Load/Store指令、协处理器指令和异常中断指令。重点介绍了跳转指令的不同类型及其在ARM体系中的应用,如B、BL、BLX和BX指令,并阐述了在ARM版本5及以上体系中ARM指令集和Thumb指令集的混合使用。

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​ARM指令集可以分为6类:

--跳转指令

--数据处理指令

--程序状态寄存器(PSR)传输指令

--Load/Store指令

--协处理器指令

--异常中断指令

跳转指令

   在ARM中,有方式可以实现程序跳转:一种是跳转指令;一种是直接向PC寄存器(R15)中写入目的地址。

   通过直接向PC寄存器中写入目标地址值,可以实现在4GB的地址空间中任意跳转,这种跳转指令又称为长跳转。如果在长跳转指令之前使用"MOV LR , PC"等指令,可以保存将来返回的地址值,就实现了在4GB的地址空间中的子程序调用。

   在ARM版本5及以上的体系中,实现了ARM指令集和Thumb指令集的混合使用。指令使用目标地址值的bit[0]来确定目标程序的类型。bit[0]=1时,目标程序为Thumb指令;bit[0]=0时,目标程序为ARM指令。

   在ARM版本5以前的体系中,传送到PC寄存器中的目标地址值的低两位bit[1:0]被忽略,跳转指令只能在ARM指令集中执行,即程序不能从ARM状态切换到Thumb状态。

   非T系列版本5的ARM体系不含Thumb指令,当程序试图切换到Thumb状态时,将产生未定义指令异常中断。

   ARM的跳转指令可以从当前指令向前或向后32MB的地址空间跳转。这类跳转指令有4种:

--B:跳转指令

--BL:带返回的跳转指令

--BLX:带返回和状态切换的跳转指令

--BX:带状态切换的跳转指令

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