Thumb指令集之： 单寄存器数据传送指令

11.5单寄存器数据传送指令

Thumb指令集支持寄存器的装载和存储，即LDR和STR指令。8和类型的Load/Store指令在Thumb指令集中可用。这些指令使用两种寻址模式：寄存器偏移和立即数偏移。指令所能存取的数据包括字、半字和字节，同时半字和字节可以为有符号数或无符号数。

表11.4总结了Thumb状态下可用的数据传送指令。

表11.4 Thumb状态数据传送指令

Thumb数据传送指令的基本语法格式分为以下4种。

①opcode1>Rd>，[Rn>，＃5_bit_offset>]

其中，opcode1>：=LDR|LDRH|LDRB|STR|STRH|STRB

②opcode2>Rd>，[Rn>，Rm>]

其中，opcode2>：=LDR|LDRH|LDRB|LSRSH|STR|STRH|STRB

③LDRRd>，[PC，8_bit_offset>]

④opcode3>Rd>，[SP，＃8_bit_offset>]

其中，opcode3>：=LDR|STR

下面详细介绍各数据传送指令的语法和使用。

11.5.1寄存器装载指令LDR（1）

（1）编码格式

寄存器装载指令LDR（1）的编码格式如图11.42所示。

图11.42LDR（1）指令的编码格式

这种形式的LDR指令将32位内存数据装载到通用寄存器。常用于结构体的数据访问。域的基地址放在Rn寄存器中。

（2）指令的语法格式

LDRRd>，[Rn>，＃immed_5>*4]

①Rd>

目的寄存器。用于存放从内存中取出的数据。

②Rn>

基址寄存器，用于存放所取数据的基地址。

③immed_5>

5位立即数。该立即数的4倍加上基址寄存器的值形成目标地址。

（3）指令操作的伪代码

Address=Rn+(immed_5*4)

Ifaddress[1:0]==0b00

Data=Memory[address,4]

Else

Data=UNPREDICTABLE

Rd=data

（4）对应的ARM指令

LDRRd>，[Rn>，＃immed_5>*4]

11.5.2寄存器装载指令LDR（2）

（1）编码格式

寄存器装载指令LDR（2）的编码格式如图11.43所示。

图11.43LDR（2）指令的编码格式

寄存器装载指令LDR（2）允许将一个32位内存数据装载到通用寄存器。此种形式的LDR指令常被用于访问数组中的元素。

（2）指令的语法格式

LDRRd>，[Rn>，Rm>]

①Rd>

目的寄存器。

②Rn>

寄存器存放内存访问基地址。

③Rm>

寄存器存放内存访问偏移地址。

（3）指令操作的伪代码

Address=Rn+Rm

Ifaddress[1:0]==0b00

Data=Memory[address,4]

Else

Data=UNPREDICTABLE

Rd=data

（4）对应的ARM指令

LDRRd>，[Rn>，Rm>]

11.5.3寄存器装载指令LDR（3）

（1）编码格式

寄存器装载指令LDR（3）的编码格式如图11.44所示。

图11.44LDR（3）指令的编码格式

寄存器装载指令LDR（3）允许将一个32位内存数据装载到通用寄存器。此种形式的LDR指令常被用于访问PC相关（PC-relative）数据。

（2）指令的语法格式

LDRRd>，[PC，＃immed_8>*4]

①Rd>

目的寄存器。

②PC

程序指针寄存器，用于计算内存访问的地址。计算地址时，PC值的bit[1]被系统默认为0进行计算，所以产生的内存访问地址必为字对齐。

③immed_8>

8位立即数。该立即数的4倍将和PC值相加，形成内存访问地址。

（3）指令操作的伪代码

Address=(PC[31:2]2)+(immed_8*4)

Rd=Memory[address,4]

（4）对应的ARM指令

LDRRd>，[PC，＃immed_8>*4]

11.5.4寄存器装载指令LDR（4）

（1）编码格式

寄存器装载指令LDR（4）的编码格式如图11.45所示。

图11.45LDR（4）指令的编码格式

寄存器装载指令LDR（4）允许将一个32位内存数据装载到通用寄存器。此种形式的LDR指令常被用于访问堆栈数据。

（2）指令的语法格式

LDRRd>，SP，＃immed_8>*4]

①Rd>

目的寄存器。

②SP

堆栈指针寄存器，用于计算内存访问地址。

③immed_8>

8位立即数。该立即数的4倍将和SP值相加，形成内存访问地址。

（3）指令操作的伪代码

Address=SP+(immed_8*4)

Ifaddress[1:0]==0b00

Data=memory[address,4]

Else

Data=UNPREDICTABLE

Rd=data

（4）对应的ARM指令

LDRRd>，[SP，＃immed_8>*4]

11.5.5字节加载指令LDRB（1）

（1）编码格式

字节加载指令LDRB（1）的编码格式如图11.46所示。

图11.46LDRB（1）指令的编码格式

LDRB（1）字节数据加载指令用于从内存中将一个8位的