ARM论文-ARM指令集的介绍

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1、《ARM体系结构与编程》论文ARM指令集的介绍系别:计算机系班级：?????999J••••姓名：???ARM指令集的介绍摘要：在此论文中，简单了列出一些ARM指令的命令。包括跳转，数据处理乘法与乘加，程序状态寄存器存取，寄存器加载/存储，移位元，协处理器和和Thumb指令。最后有总结了ARM指令极中需要注意和不太容易理解的地方。关键字：Thumb指令，跳转指令，堆栈寻址，立即数寻址TheARMinstructionsetAbstract:Inthispaper,asimplelistofinstructionscommands.TheARMIncludi

2、ngjump,dataprocessingmethod,processandbystateregistersaccess,storage,loading/shiftregister,Thumbandprocessorinstructions.FinallysummarizestheARMinstructionsinaneedtopayattentionandnottooeasytounderstand・Keywords:Thumbinstruction,jumpinstruction,stackaddressing,immediatelyseveralad

3、dressing.1」ARM微处理器的指令集概述ARM指令集*跳转指令：B跳转指令。指令。BL带返回的跳转指令。BX带状态切换的跳转指令。BLX带返回和状态切换的跳转数据处理指令MOV数据传送指令SUB减法指令MVN数据取反传送指令SBC带借位减法指令CMP比较指令RSB逆向减法指令CMN反值比较指令RSC带借位的逆向减法指令TST位测试指令AND逻辑与指令TEQ相等测试指令ORR逻辑或指令ADD加法指令28EOR逻辑互斥指令ADC带进位加法指令BIC位清除指令*乘法指令与乘加指令MUL32位乘法指令UMULL64位无符号数乘法指MLA32位乘加指令令SM

4、ULL64位有符号数乘法指UMLAL64位无符号数乘加指令令SMLAL64位有符号数乘加指令*程序状态寄存器存取指令MRS程序状态寄存器到通用寄存器的数据传送指令。MSR通用寄存器到程序状态寄存器的数据传送指令。*寄存器加载/存储指令：LDR字数据加载指令DRB字节数据加载指令LDRH半字数据加载指令STR字数据存储指令*数据交换指令：SWP字数据交换指令SWPB字节数据交换指令*移位元指令：LSL逻辑左移ASL算术左移LSR逻辑右移*协处理器指令CDP协处理器数操作指令LDC协处理器数据加载指令STC协处理器数据存储指令46MCRARM处理器寄存器到协处

5、1.2Thumb指令及应用STRB字节数据存储指令STRH半字数据存储指令LDM连续数据加载指令STM连续数据存储指令ASR算术右移ROR循环右移RRX带扩充的循环右移44理器寄存器的数据传送指令MRC协处理器寄存器到ARM处理器寄存器的数据传送指令Thumb指令集是ARM指令集的一个子集，所有的Thumb指令都有对应的ARM指令。它舍弃了ARM指令集的一些特性如大多数的Thumb指令是无条件执行的，而几乎所有的ARM指令都是有条件执行的；大多数的Thumb数据处理指令的Fl的寄存器与其屮一个源寄存器相同。Thumb指令集在保留32代码优势的同时，大大的节

6、省了系统的存储空间。Thumb指令集中操作数仍然是32位，指令地址也为32位，指令编码16位。由于Thumb指令的长度为16位，即只用ARM指令一半的位数來实现同样的功能，所以，要实现特定的程序功能，所需的Thumb指令的条数较ARM指令多。1.2.1Thumb指令优势在一般的情况下，Thumb指令与ARM指令的时间效率和空间效率关系为：-Thumb代码所需的存储空间约为ARM代码的60%〜70%；-Thumb代码使用的指令数比ARM代码多约30%〜40%；-若使用32位的存储器，ARM代码比Thumb代码快约40%；-若使用16位的存储器，Thumb代码

7、比ARM代码快约40%〜50%；-与ARM代码相比较，使用Thumb代码，存储器的功耗会降低约30%。1.2.2.Thumb指令集的局限性条件跳转限制在256byte偏移范围内，无条件跳转限制为4K偏移范围内，而ARM为32Mbytes偏移。它不支持乘法和累加指令；没有协处理器指令；没有信号量指令；没有访问CPSR指令。1.3对ARM指令的一些总结ARM指令集是32位的，程序的启动都是从ARM指令集开始，包括所有异常中断都是自动转化为ARM状态，并且所有的指令都可以是有条件执行的。ARM指令集是Load/Store型的，只能通过Load/Store指令实现

8、对系统存储器的访问，而其他的指令都是基于处理器内部的寄存器操作完成