ARM应用系统开发详解：第3章 ARM微处理器的指令系统

入寄存器R0中，然后，R1的内容自增4个字节。

在第四条指令中，将寄存器R1的内容加上寄存器R2的内容形成操作数的有效地址，从而取得操作数存入寄存器R0中。

3.2.4多寄存器寻址

采用多寄存器寻址方式，一条指令可以完成多个寄存器值的传送。这种寻址方式可以用一条指令完成传送最多16个通用寄存器的值。以下指令：

LDMIA R0，{R1，R2，R3，R4}；R1←[R0]

；R2←[R0＋4]

；R3←[R0＋8]

；R4←[R0＋12]

该指令的后缀IA表示在每次执行完加载/存储操作后，R0按字长度增加，因此，指令可将连续存储单元的值传送到R1～R4。

3.2.5相对寻址

与基址变址寻址方式相类似，相对寻址以程序计数器PC的当前值为基地址，指令中的地址标号作为偏移量，将两者相加之后得到操作数的有效地址。以下程序段完成子程序的调用和返回，跳转指令BL采用了相对寻址方式：

BLNEXT；跳转到子程序NEXT处执行

……

NEXT

……

MOVPC，LR；从子程序返回

3.2.6堆栈寻址

堆栈是一种数据结构，按先进后出（First In Last Out，FILO）的方式工作，使用一个称作堆栈指针的专用寄存器指示当前的操作位置，堆栈指针总是指向栈顶。

当堆栈指针指向最后压入堆栈的数据时，称为满堆栈（Full Stack），而当堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置时，称为空堆栈（Empty Stack）。

同时，根据堆栈的生成方式，又可以分为递增堆栈（AscendingStack）和递减堆栈（Decending Stack），当堆栈由低地址向高地址生成时，称为递增堆栈，当堆栈由高地址向低地址生成时，称为递减堆栈。这样就有四种类型的堆栈工作方式，ARM微处理器支持这四种类型的堆栈工作方式，即：

－满递增堆栈：堆栈指针指向最后压入的数据，且由低地址向高地址生成。

－满递减堆栈：堆栈指针指向最后压入的数据，且由高地址向低地址生成。

－空递增堆栈：堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置，且由低地址向高地址生成。

－空递减堆栈：堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置，且由高地址向低地址生成。

3.3ARM指令集

本节对ARM指令集的六大类指令进行详细的描述。

3.3.1跳转指令

跳转指令用于实现程序流程的跳转，在ARM程序中有两种方法可以实现程序流程的跳转：

—使用专门的跳转指令。

—直接向程序计数器PC写入跳转地址值。

通过向程序计数器PC写入跳转地址值，可以实现在4GB的地址空间中的任意跳转，在跳转之前结合使用

MOVLR，PC

等类似指令，可以保存将来的返回地址值，从而实现在4GB连续的线性地址空间的子程序调用。

ARM指令集中的跳转指令可以完成从当前指令向前或向后的32MB的地址空间的跳转，包括以下4条指令：

—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

1、B指令

B指令的格式为：

B{条件}目标地址

B指令是最简单的跳转指令。一旦遇到一个B指令，ARM处理器将立即跳转到给定的目标地址，从那里继续执行。注意存储在跳转指令中的实际值是相对当前PC值的一个偏移量，而不是一个绝对地址，它的值由汇编器来计算（参考寻址方式中的相对寻址）。它是24位有符号数，左移两位后有符号扩展为32位，表示的有效偏移为26位(前后32MB的地址空间)。以下指令：

BLabel；程序无条件跳转到标号Label处执行

CMPR1，＃0；当CPSR寄存器中的Z条件码置位时，程序跳转到标号Label处执行

BEQLabel

2、BL指令

BL指令的格式为：

BL{条件}目标地址

BL是另一个跳转指令，但跳转之前，会在寄存器R14中保存PC的当前内容，因此，可以通过将R14的内容重新加载到PC中，来返回到跳转指令之后的那个指令处执行。该指令是实现子程序调用的一个基本但常用的手段。以下指令：

BLLabel；当程序无条件跳转到标号Label处执行时，同时将当前的PC值保存到R14中

3、BLX指令

BLX指令的格式为：

BLX目标地址

BLX指令从ARM指令集跳转到指令中所指定的目标地址，并将处理器的工作状态有ARM状态切换到Thumb状态，该指令同时将PC的当前内容保存到寄存器R14中。因此，当子程序使用Thumb指令集，而调用者使用ARM指令集时，可以通过BLX指令实现子程序的调用和处理器工作状态的切换。同时，子程序的返回可以通过将寄存器R14值到PC中来完成。

4、BX指令

BX指令的格式为：

BX{条件}目标地址

BX指令跳转到指令中所指定的目标地址，目标地址处的指令既可以是ARM指令，也可以是Thumb指令。

3.3.2数据处理指令

数据处理指令可分为数据传送指令、算术逻辑运算指令和比较指令等。

数据传送指令用于在寄存器和存储器之间进行数据的双向传输。