对Cortex-M0/M0+难理解指令的解释

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-05-31 07:14 245阅读 0赞

对部分需要加以注意或者不知道干嘛用的Cortex-M0/M0+指令给予个人理解层面的解释。完整的指令集请参考[《Cortex-M0/M0+指令集》][Cortex-M0_M0]

mingdu.zheng **at** gmail *dot* com  
[http://blog.csdn.net/zoomdy/article/details/79308903][http_blog.csdn.net_zoomdy_article_details_79308903]

### 可访问high registers的指令 ###

绝大部分指令只能访问low registers，也就是只能访问R0~R7寄存器。可以访问high registers的指令只有两条，这两条指令都不更新APSR，指令没有S后缀。

MOV  <Rd>, <Rm> // Rm and Rn can be high or low registers.
    ADD  <Rd>, <Rm> // Rd = Rd + Rm. Rd, Rm can be high or low registers.

其它两条和SP加法有关的可以访问high registers的指令其本质是ADD指令。

ADD  SP, <Rm>        // 相当于 Rd 为 SP 的 ADD <Rd>, <Rm>
    ADD  <Rd>, SP, <Rd>  // 相当于 Rm 为 SP 的 ADD <Rd>, <Rm>

### 分配临时变量的指令 ###

函数内的临时变量分配到堆栈，进入函数给临时变量分配空间时使用SUB指令。

SUB  SP, SP, #immed7     // SP = SP – ZeroExtend(#immed7<<2)

退出函数释放临时变量空间时使用ADD指令。

ADD  SP, SP, #immed7     // SP = SP + ZeroExtend(#immed7<<2)

上面两条指令的立即数只有7位，最多可以增减SP指针127个字空间，如果超过127个字，使用这条指令：

ADD  SP, <Rm>            // SP = SP + Rm. Rm can be high or low register.

只有ADD指令，没有SUB指令，如果需要SUB，那么给Rm赋值负数即可。

### 取临时变量地址的指令 ###

在堆栈分配了临时变量空间后，总要取得临时变量的地址才能做进一步的操作。

ADD  <Rd>, SP, #immed8   // Rd = SP + ZeroExtend(#immed8<<2)

立即数不够，可以用寄存器。

ADD  <Rd>, SP, <Rd>      // Rd = Rd + SP. Rd can be high or low register.

### RSBS指令 ###

RSBS <Rd>, <Rn>, #0       // Rd = 0 – Rm, Reverse Subtract (negative)

这是倒过来的减法，常量减去寄存器值，而且常量只能是0。所以这条指令实质上就是一条取负数指令。  
Rd = 0 - Rm  
等价于：Rd = -Rm  
Rd 寄存器值等于负的 Rm 寄存器值。

### 多寄存器访问指令 ###

多寄存器加载指令

LDMIA <Rn>!, {
        <Ra>, <Rb>,..} // Load Multiple Increment After

用C语言来解释

p = Rn;
    Ra = *p++;
    Rb = *p++;
    ...
    Rn = p;

多寄存器存储指令

STMIA <Rn>!, {
        <Ra>, <Rb>,..} // Store Multiple Increment After

用C语言来解释

p = Rn;
    *p++ = Rn;
    *p++ = Rb;
    ...
    Rn = p;

LDMIA/STMIA用来优化大量数据访问的情况，*Increment After* 地址递增方式符合C语言的操作习惯，即从低地址开始，访问过后累加地址。

[Cortex-M0_M0]: http://blog.csdn.net/zoomdy/article/details/79304529
[http_blog.csdn.net_zoomdy_article_details_79308903]: http://blog.csdn.net/zoomdy/article/details/79308903

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