嵌入式系统复习--基于ARM的嵌入式程序设计

文章目录

  • 上一篇
  • 编译环境
    • ADS编译环境下的伪操作
    • GNU编译环境下的伪操作
    • ARM汇编语言的伪指令
  • 汇编语言程序设计
    • 相关运算操作符
    • 汇编语言格式
    • 汇编语言程序重点
    • C语言的一些技巧
  • 下一篇

上一篇

嵌入式系统复习–Thumb指令集

编译环境

ADS/SDT IDE开发环境：它由ARM公司开发，使用了CodeWarrior公司的编译器

一般的：集成了GNU开发工具的IDE开发环境：它由GNU的汇编器as、交叉编译器gcc、和链接器ld等组成

  • 伪操作：ARM汇编语言程序里的特殊指令助记符，主要作用是完成汇编程序各种准备工作，在源程序进行编译时由汇编程序处理，而不是在计算机运行期间执行
  • 宏指令：是一段独立的代码、可插在源程序中，它通过伪操作来定义。通过实际指令替代宏体实现相关的一段代码
  • 伪指令：ARM汇编语言里的特殊指令助记符，不在处理器运行期间由机器执行。它们在编译时将被合适的机器指令替代

ADS编译环境下的伪操作

常用伪操作可分为：

  • 符号定义伪操作

    1. 定义全局变量

      伪操作语法格式作用
      GBLAGBLA Variable声明一个全局的算术变量，初始化为0
      GBLLGBLL Variable声明一个全局的逻辑变量，初始化为false
      GBLSGBLS Variable声明一个全局字符串变量，初始化为空串

    2. 定义局部变量

      伪操作语法格式作用
      LCLALCLA Variable声明一个局部的算术变量，初始化为0
      LCLLLCLL Variable声明一个局部的逻辑变量，初始化为false
      LCLSLCLS Variable声明一个局部字符串变量，初始化为空串

    3. 为变量赋值

      伪操作语法格式作用
      SETAVariable SETA expr给一个算术变量赋值
      SETLVariable SETL expr给一个逻辑变量赋值
      SETSVariable SETS expr给一个字符串赋值

    4. 给一串寄存器命名

      伪操作语法格式作用
      RLISTname RLIST {list of registers}为一个通用寄存器列表定义名称
  • 数据定义伪操作
    1. 为一个变量分配内存地址
      伪操作语法格式作用
      DCB{label} DCB expr分配一段字节的内存单元，用字节的方式放expr
      DCD{label} DCD expr分配一段字的内存单元，用字的方式放expr
    2. 定义数据块的起始地址
      伪操作语法格式作用
      LTORGLTORG声明一个数据缓冲池的开始（说明此指令后面不是代码，而是数据了）
  • 汇编控制伪操作
    1. 条件
      IF 逻辑表达式
{
ELSE	
}
ENDIF
    2. 循环
      WHILE 逻辑表达式
...
WEND
    3. 宏定义
      类似子程序调用，但是他不是跳转到子程序，而是直接将宏定义的代码，直接复制到宏名称那里
      MACRO
{$label} macroname {$parameter}
MEND
  • 信息报告伪操作
    在程序运行不同阶段可以设置让他弹出信息
    |伪操作 | 语法格式 |作用
    |–|–|--
    |OPT| OPT n | 通过OPT可以在源程序中设置列表选项
  • 其他伪操作
    1. 告诉编译器要选择的指令
      伪操作语法格式作用
      CODE 16CODE 16告诉编译器后面是Thumb指令
      CODE 32CODE 32告诉编译器后面是ARM指令
    2. 定义常量（给变量或标号赋值）
      伪操作语法格式作用
      EQUname EQU expr将name赋值为expr
    3. 程序结构指令
      伪操作语法格式作用
      AREAAREA sectioname {, attr}定义一个代码段或数据段
      ENTRYENTRY指定程序的入口点
      ENDEND告诉编译器已经到了源程序结尾
    4. 混合调用用到的指令
      伪操作语法格式作用
      EXPORT/GLOBALEXPORT symbol {[WEAK]}声明一个文件可以被其他文件引用，相当于声明以个全局变量
      IMPORT/EXTERNIMPORT/EXTERN symbol {[WEAK]}告诉编译器当前符号不是在本源文件中定义的，而是在其他文件中，而在本文件中可能使用

GNU编译环境下的伪操作

常用伪操作为：

  • 常量编译控制伪操作

    伪操作语法格式作用
    .byte.byte expr分配一段字节空间，并用字节的方式放入expr
    .hword/ .short.hword expr分配一段半字节空间，并用半字的方式放入expr
    .ascii.ascii expr定义字符串expr(非零结束符）
    .asciz/.string.asciz定义字符串（以 /0 为结束符）
    .word.word expr分配一段字内存空间

  • 汇编程序代码控制伪操作

    伪操作语法格式作用
    .section.section expr定义域中包含的段
    .text.text{subsection}代码
    .data.data {subsection}数据
    .code 16.code 16表明后面是Thumb指令集
    .code 32.code 32表明后面是ARM指令集
    .end.end结束标识符
    .include.include “filename”将一个源文件包含到当前源文件中

  • 宏及条件编译控制伪操作

    .macro以及.endm

    .macro condition
.endm

    .ifdef, .else及.endif

    .ifdef condition
.else
.endif

  • 其他伪操作

    伪操作语法格式作用
    .print.print string打印信息到标准输出

ARM汇编语言的伪指令

伪操作语法格式作用
ADRADR {cond} register, expr将基于PC或基址寄存器的地址读到寄存器中，小范围的地址读取
ADRLADRL {cond} register,expr将基于PC或基址寄存器的地址读到寄存器中，中等范围的地址读取
LDRLDR {cond} register将一个32位的立即数或一个地址值读取到寄存器中，大范围地址读取
NOPNOP汇编是替换成ARM的空指令（占用一个操作时间但什么到不做）

汇编语言程序设计

  1. 文件格式
    ARM源程序文件可以有任意一种纯文本文件编写程序代码
    文件格式对应与

    源程序文件文件名说明
    汇编程序文件*.S用ARM汇编语言编写的ARM程序或Thumb程序
    C程序文件*.C用C语言编写的程序代码
    头文件*.H通常将常量命名、宏定义、数据结构定义等放在头文件中

  2. ARM汇编语言语句格式如下：

    {符号} {指令 | 伪操作 | 伪指令} {; 注释}

    ；为注释符

    • 符号可以代表地址、变量和数字常量
      命名规则：符号由大小写字母、数字以及下划线组成（区分大小写）
      局部标号以数字开头，其他符号都不能以数字开头

    • 变量： 三种变量：数字变量、逻辑变量、串变量

    • 数字常量：表示方式：十进制，十六进制，n进制

    • 标号：表示程序中的指令或地址的标号，分为基于PC的标号、基于寄存器的标号、绝对地址

    • 局部标号：相对当前位置

      % {F|B} {A|T} N{routname}

      其中：%表示引用操作、F表示只先向前搜索、B表示向后搜索、A表示编译器搜索宏的搜索嵌套层次、T表示宏的当前层次

相关运算操作符

  1. 字符串表达式相关操作符

    • LEN：返回字符串的长度
      例：

      GBLS STR
STR SETS "AAA"
:LEN: STR    ;LEN = 3

    • CHR: 返回一个字符的ASCII值

      :CHR:A

    • STR: 将对应变量（数字量或逻辑量）的表示形式用字符串的形式表示
      例：

      GLBA A1
SETA A1 15
:STR: A1

    • LEFT :返回一个字符从最左端的一定长度的字串
      格式：

      A :LEFT: B

      A为源字符串；B为数字量，表示返回字符个数
      例：

      GBLS STR1
GBLS STR2
SETS STR1 "AAAABBBB"
SETS STR2 STR1 :LEFT:3 ;结果为STR2为 “AAA”

      RIGHT同理，返回最右端一定长度的字串

    • CC:连接2个字符串

      A :CC: B

      A为第一个源字符串；B为第二个源字符串
      例：

      GBLS STR1
GBLS STR2
STR1 SETS "AAACCC"
STR2 SETS "BBB" :CC: (STR1 :LEFT: 3) ; 结果为STR2 为"BBBAAA"
  2. 数字表达式相关操作符
    • NOT:按位取反
      :NOT: A
    • +、-、x、/及MOD: 算术操作符
      A + B ; 
A - B;
A x B;
A / B;
A :MOD: B;
    • ROL、ROR、SHL、SHR：循环移位操作
      A :ROL: B ;将整数A循环左移B位
A :ROR: B；将整数A循环右移B位
A :SHL: B ；将整数A左移B位空位补0
A :SHR: B；将整数A右移B位空位补0
    • AND、OR、EOR:按位逻辑操作符
      A :AND: B ;按位与操作 
A :OR: B;按位或操作
A :EOR: B；按位异或操作
  3. 逻辑表达式
    • 关系操作符
      =、>、<、
      不等于 /= 或则 <>
    • 逻辑操作符
      :LNOT: ；A 取反
A :LAND: B；逻辑与
A :LOR: B；逻辑或
A :LEOR: B；逻辑异或

汇编语言格式

ARM汇编语言是以段（section）为单位来组织源文件的。
段是相对独立的、具有特定名称的、不可分割的指令或者数据序列。
段又可以分为代码段和数据段。一个源程序至少需要一个代码段。

例：

AREA EXAMPLE(段的名字), CODE(代码段）, READONLY(只读)
ENTRY（程序入口点）
start
...
END

汇编语言程序重点

  1. 子程序的调用
    子程序的调用通过BL指令来完成
    语法格式为

    BL subname(被调用子程序的名称)

  2. 子程序的返回
    在返回调用子程序时，将LR寄存器（R14）中的值拷贝回程序寄存器（R15）
    当没有嵌套时

    SUB2 ...
	MOV PC, R14

    当发生嵌套时, 对于在子程序中出现嵌套调用时，链接寄存器LR中的返回地址可能会在第二次调用时被覆盖，所以需要将返回地址压入堆栈来进行保存

    SUB1 STMFD SP!, {R0 - R7, R14}; 保存工作寄存器和链接
BL SUB2
...
LDMFD SP!, {R0 - R7, PC}; 恢复工作寄存器并返回

  3. 跳转表
    类似于c++中的switch
    调用一系列子程序中的一个，而决定调用哪一个由程序的计算值决定。
    例：

    BL JUMPTAB; R0存放对应的跳转信息 0表示0号程序...

JUMPTAB ADR R1, SUBTAB; R1 <- SUBTAB
		CMP R0, #SUBMAX; 检查是否超限
		LDRLS PC, [R1, R0, LSL #2]; 如果OK则跳转到表中
		B ERROR; 否则发生错误
		
SUBTAB DCD SUB0
	   DCD SUB1
	   DCD SUB2
	   ...
SUB MAX;散转表结束地址

  4. ARM与Thumb间的状态转换
    状态切换是通过一条专用的转移交换指令BX来实现的。
    当Rn寄存器中的目的地址的最后一位为0时转换到ARM状态
    当Rn寄存器中最后一位为1时，转换到Thumb状态
    Thumb地址是半字对齐的末尾一定是0

    CODE32
	ADR R0, Into_Thumb + 1
	BX R0
	...
CODE16
	Into_Thumb:
	...
	ADR R5, BACK_TO_ARM
	BX R5
	...
CODE32
	Back_to_ARM
	...

应用实例：

  1. 简单的ARM指令程序
    在这里插入图片描述
  2. 数据块复制
    在这里插入图片描述
  3. 利用跳转表实现程序跳转
    在这里插入图片描述

C语言的一些技巧

  1. 变量定义

    • 把所有相同类型的变量放在一起定义，这样可以优化存储器空间
    • 局部变量使用32位int或unsinged int有时会更有效率。因为每个寄存器是32位的
    • 变量定义为了精简是要避免使用冗余变量。但有时使用冗余变量可以减少存储器的访问次数，提高系统性能，冗余变量一般在寄存器，一般变量在存储器

  2. 参数传递
    为了单独编译C语言程序和汇编程序能够相互调用，定义了同一的函数过程调用标准ATPCS
    ATPCS规则：

    • 寄存器的使用规则
      子程序通过寄存器R0 ~ R3来传递参数， 使用R4 ~ R11来保存局部变量，因此在进入子程序前要保存这些寄存器的值，返回后恢复，在Thumb中，只使用R4 ~ R7
    • 数据栈的使用规则
      ATPCS规定数据栈为FD（满递减）类型，并且对数据栈的操作时8字节对齐的
    • 参数的传递规则
      当参数固定的情况下，通过寄存器R0 ~ R3来传递。其他参数通过数据栈传递
      当参数个数可变的子程序：当不超过4个时用R0 ~ R3 来传递，超过4个时，使用数据栈来传递参数
      结果返回是以32位为界，每多一个32就从R0 ~ R3中多增加一个来传递

  3. 循环时使用i -- 可以省一些汇编指令，更有效率

下一篇

未完待续

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：/a/295836.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

JVM篇：直接内存

JVM篇：直接内存

直接内存 直接内存并不是JVM的内存结构&#xff0c;直接内存是操作系统的内存&#xff0c;Java本身并不能对操作系统的内存进行操作&#xff0c;而是通过调用本地方法。直接内存常用于NIO作为缓冲区存在&#xff0c;分配成本较高但是读写性能好&#xff0c;并且不受JVM内存回收…
阅读更多...
百度吉利合作造车生态，极越“智价比”能否带来科技平权？

百度吉利合作造车生态，极越“智价比”能否带来科技平权？

文|AUTO芯球 作者|文泽 临近年关&#xff0c;车企迎来“降价潮”。为了获得更好的年终成绩单&#xff0c;包括上汽大众、比亚迪、长安汽车、智己汽车等20多家品牌推出了购车补贴、限时优惠等措施&#xff0c;优惠幅度最高近20万元。 在此背景下&#xff0c;新车发布一个多月…
阅读更多...
【AI视野·今日Robot 机器人论文速览 第六十七期】Mon, 1 Jan 2024

【AI视野·今日Robot 机器人论文速览 第六十七期】Mon, 1 Jan 2024

AI视野今日CS.Robotics 机器人学论文速览 Mon, 1 Jan 2024 Totally 16 papers &#x1f449;上期速览✈更多精彩请移步主页 Daily Robotics Papers MURP: Multi-Agent Ultra-Wideband Relative Pose Estimation with Constrained Communications in 3D Environments Authors A…
阅读更多...
【Bootstrap5学习 day12】

【Bootstrap5学习 day12】

Bootstrap5 导航 Bootstrap5提供了一种简单快捷的方法来创建基本导航&#xff0c;它提供了非常灵活和优雅的选项卡和Pills等组件。Bootstrap5的所有导航组件&#xff0c;包括选项卡和Pillss&#xff0c;都通过基本的.nav类共享相同的基本标记和样式。 创建基本导航 要创建简单…
阅读更多...
智云影院CMS程序PHP源码V3.0 无需数据库

智云影院CMS程序PHP源码V3.0 无需数据库

本程序无需数据库&#xff0c;直接上传源码即可访问&#xff0c;&#xff08;服务器或虚拟主机空间&#xff09;都可以搭建使用&#xff01;模板自适应端&#xff0c;浏览体验更佳&#xff01;安装操作简单&#xff01;无需繁琐的操作&#xff0c;即可快速拥有一个视频看片资源…
阅读更多...
PC+Wap仿土巴兔装修报价器源码 PHP源码

PC+Wap仿土巴兔装修报价器源码 PHP源码

核心功能&#xff1a; 业主自助预算计算&#xff1a;通过简洁的界面&#xff0c;业主可以输入装修需求&#xff0c;系统自动进行预算计算信息自动收集&#xff1a;系统自动收集业主的基本信息&#xff0c;如姓名、联系方式、房屋面积等一键发送报价&#xff1a;业主完成预算计…
阅读更多...
排序算法——关于快速排序的详解

排序算法——关于快速排序的详解

目录 1.基本思想 2.基本原理 2.1划分思想 2.2排序过程 &#xff08;1&#xff09;选择基准值 &#xff08;2&#xff09;分割过程&#xff08;Partition&#xff09; &#xff08;3&#xff09;递归排序 &#xff08;4&#xff09;合并过程 2.3具体实例 2.4实现代码 2.5关键要…
阅读更多...
VMware ESXI 8 安装ipmitool 调整戴尔服务器风扇转速

VMware ESXI 8 安装ipmitool 调整戴尔服务器风扇转速

本文内容适合ESXI 8版本安装ipmitool &#xff0c;进行管理&#xff0c;已知的是8.0以上版本无法安装社区的vib.所以需要自己编译文件&#xff0c;7.0及之前的版本可以安装vib版本的ipmtools。 一、编译好的适用于esxi8的ipmitool下载 ipmitool下载 二、安装ipmitool 1、开…
阅读更多...
DNs服务学习笔记

DNs服务学习笔记

DNS&#xff1a;域名系统&#xff08;英文&#xff1a;Domain Name System)是一个域名系统&#xff0c;是万维网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库&#xff0c;能够使用户更方便的访问互联网&#xff0c;而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。类似于生活中的11…
阅读更多...
Redis 教程

Redis 教程

Redis 简介 Redis 是完全开源的&#xff0c;遵守 BSD 协议&#xff0c;是一个高性能的 key-value 数据库。 Redis 与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点&#xff1a; Redis支持数据的持久化&#xff0c;可以将内存中的数据保存在磁盘中&#xff0c;重启的时候可以再次…
阅读更多...
Python 雷达图的绘制（极坐标图） （Matplotlib篇-14）

Python 雷达图的绘制（极坐标图） （Matplotlib篇-14）

Python 雷达图的绘制（极坐标图） （Matplotlib篇-14）         🍹博主 侯小啾 感谢您的支持与信赖。☀️ 🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹꧔ꦿ🌹…
阅读更多...
位移贴图还原电影3D角色

位移贴图还原电影3D角色

在线工具推荐&#xff1a; 3D数字孪生场景编辑器 - GLTF/GLB材质纹理编辑器 - 3D模型在线转换 - Three.js AI自动纹理开发包 - YOLO 虚幻合成数据生成器 - 三维模型预览图生成器 - 3D模型语义搜索引擎 位移贴图&#xff08;Displacement Map&#xff09;在电影制作中是一…
阅读更多...
如何实现无人机识别功能

如何实现无人机识别功能

无人机识别算法可以基于不同的传感器和技术&#xff0c;结合多种方法进行实现。以下是一些常见的无人机识别算法和技术&#xff1a; 视觉识别&#xff1a; 图像处理&#xff1a; 使用计算机视觉技术对无人机图像进行处理&#xff0c;包括特征提取、目标检测和跟踪等。深度学习&…
阅读更多...
算法第十一天-组合总和Ⅳ

算法第十一天-组合总和Ⅳ

组合总和Ⅳ 题目要求 解题思路 来自[负雪明烛] 题目有个明显的提示&#xff1a;求组合的个数&#xff0c;而不是每个组合。如果是要求出每个组合&#xff0c;那么必须使用回溯法&#xff0c;保存所有路径。但是如果是组合个数&#xff0c;一般都应该想到[动态规划]的解法。 直…
阅读更多...
Maven 开发环境搭建

Maven 开发环境搭建

Maven介绍 Apahche 软件基金会&#xff08;非营业的组织&#xff0c;把一些开源软件维护管理起来&#xff09; maven apahce的一个开宇拿项目&#xff0c;是一个优秀的项目构建&#xff08;管理工具&#xff09; maven 管理项目的jar 以及jar与jar之间的依赖 maven 可以完成…
阅读更多...
前端结合MQTT实现连接 订阅发送信息等操作 VUE3

前端结合MQTT实现连接 订阅发送信息等操作 VUE3

MQTT客户端下载 使用测试 在我之前文章中 MQTT下载基础使用 下面记录一下前端使用的话的操作 1.安装 npm i mqtt引入 import * as mqtt from "mqtt/dist/mqtt.min"; //VUE3 import mqtt from mqtt //VUE2 一、MQTT协议中的方法 Connect。等待与服务器建立连接…
阅读更多...
04set注入专题/简单类型/数组/List/Set/Map/空字符串/null/特殊符号

04set注入专题/简单类型/数组/List/Set/Map/空字符串/null/特殊符号

1.1注入外部Bean 在之前使用的案例就是注入外部Bean的方式。 <!-- class属性声明要管理哪个类中的对象 property标签的name是提示set方法名ref标签指明注入的bean的id--><bean id"userServiceBean" class"com.powernode.spring6.service.UserService…
阅读更多...
leetcode：908. 最小差值 I

leetcode：908. 最小差值 I

一、题目 二、函数原型 int smallestRangeI(int* nums, int numsSize, int k) 三、思路 本题题目有些绕口&#xff0c;但是无伤大雅。本质就是可以对数组中的每个元素进行加/减 k 的操作&#xff0c;然后求数组中的最大、最小元素的最小差值。 分为几种情况&#xff1a; …
阅读更多...
C 语言编程软件 | Dev-C++ 的安装及使用

C 语言编程软件 | Dev-C++ 的安装及使用

Hi&#xff0c;大家好&#xff0c;我是源于花海。本文主要了解 Dev-C 的安装及使用。Dev-C&#xff08;又称Dev-Cpp&#xff09;是Windows环境下的一个轻量级 C/C集成开发环境&#xff08;IDE&#xff09;。它集合了功能强大的源码编辑器、MingW64/TDM-GCC 编译器、GDB 调试器和…
阅读更多...
【数据库原理】（10）数据定义功能

【数据库原理】（10）数据定义功能

SQL 数据定义功能包括定义模式、定义表、定义索引和定义视图,其语句如表所示。 一.创建、删除模式 1.创建模式 (Create Schema) 用途&#xff1a;创建模式是为了在数据库中定义一个新的命名空间&#xff0c;它可以包含多个数据库对象。 语法&#xff1a; CREATE SCHEMA &…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023