ARM嵌入式系统结构与编程部分5完美版资料.pptx

ARM嵌入式系统结构与编程是嵌入式开发领域中的核心知识，主要涉及ARM处理器的指令集和操作。本部分资料详细介绍了ARM指令集的六种类别：数据处理指令、跳转指令、程序状态寄存器（PSR）处理指令、加载/存储指令、批量加载/存储指令和协处理器指令，以及异常产生指令。 1. 数据处理指令：这部分涵盖了对32位字、16位半字和8位字节数据的各种算术、逻辑运算。例如，LDR和STR指令用于加载和存储32位数据，而LDRB和STRB则处理8位无符号字节数据。还有LDRH和STRH用于16位半字操作，以及LDRSH和LDRSB用于有符号字节的加载和存储，这些指令会根据数据类型对寄存器的高位进行零扩展或符号扩展。 2. 跳转指令：这些指令用于改变程序执行流程，例如分支（branch）指令，允许根据条件或无条件地跳转到程序的其他部分。 3. 加载/存储指令：这些指令负责在寄存器和内存之间传输数据，如LDR和STR用于字数据，LDRB和STRB用于无符号字节，LDRH和STRH处理半字，LDRSH和LDRSB处理有符号字节。其中，带"T"的版本（如LDRT和STRT）用于Thumb状态下的数据传输。 4. 批量加载/存储指令：如LDM（Load Multiple）和STM（Store Multiple）指令，能一次性处理多个连续的存储器单元和寄存器之间的数据传输。LDM用于从存储器加载数据到多个寄存器，STM则是将寄存器中的数据存储到连续的内存位置。LDM和STM可以带或不带基址寄存器更新，但不允许使用程序计数器PC作为基址寄存器。 5. 程序状态寄存器（PSR）访问指令：这类指令允许直接访问和修改处理器的状态，例如更改条件码或执行模式。 6. 协处理器操作指令：ARM处理器支持协处理器，用于扩展其功能，如浮点运算、加密等。这些指令允许与协处理器交互，进行特定的数据处理任务。 7. 异常产生指令：当遇到异常情况时，比如中断、数据对齐错误或软件中断，这些指令会被执行来处理异常。 在实际编程中，了解和熟练掌握这些指令是编写高效ARM嵌入式代码的关键。通过使用不同的指令组合，开发者可以实现复杂的操作，如数据处理、内存管理以及中断处理等。在用户模式下，还存在特定的批量加载/存储指令，它们限制了对程序计数器和基址寄存器的使用，确保了系统的安全性和稳定性。此外，一些指令如LDM带PSR操作的版本，还能同时加载程序状态寄存器，这对于在不同模式间切换或处理异常情况特别有用。