嵌入式系统开发学习：20 ARM伪指令

目标：

学习掌握ARM伪指令：ADR，ADRL，LDR，NOP。

ARM伪指令：

ARM指令和ARM伪指令有何异同？

ARM伪指令不是ARM指令，仅仅是为了编程方便，ARM伪指令是汇编器支持的，所以不同的汇编器，伪指令可能写法不同。如GNU ARM汇编器，ARM公司的ARM汇编器等。

ARM伪指令有汇编器转换成ARM指令。一条ARM伪指令可能转换成一条或者多条ARM伪指令。

关于ARM伪指令几点说明：

1、 ARM伪指令不是ARM指令，由汇编器转换成ARM指令

2、 一条伪指令可能转换成一条或者多条ARM指令

3、 定义ARM伪指令是为了编程方便，伪指令可以像ARM指令一样使用，由汇编器转换。

我们主要了解以下几条ARM伪指令：

1、 ADR： 小范围地址加载伪指令（使用相对寻址方式获得地址）

2、 ADRL： 地址加载伪指令（使用相对寻址方式获得地址），加载范围比ADR略大

3、 LDR： 地址/标号/数值加载伪指令

4、 NOP： 空指令，多用于延时

ADR伪指令：

ADR伪指令是将基于PC相对偏移的地址值或基于寄存器相对偏移的地址值读取到寄存器中。通常，汇编器用一条ADD指令或SUB指令来实现该ADR伪指令的功能，若不能用一条指令实现，则产生错误，汇编失败。

语法：

图：ADR伪指令

cond：条件助记符，如：EQ，NE等等。

register：寄存器，如R0。

expr：地址表达式，相对于PC或则其他通用寄存器。

示例：

图：ADR指令示例

可以看到，ADR 伪指令在汇编后会转换成一条加法（ADD）或者减法（SUB）指令，而且指令中第二个源操作数采用立即数格式，因为是表示一个连续范围，所以8位图里立即数的移位数是0，所以这个立即数就是8位图立即数的基数，一个8位的二进制数，0---255。

所以如果字对齐时，可以表示255个字，255*4=1020字节，如果地址时字节对齐的，那就是255字节。

注：

1、 需要回顾以下数据处理指令的8位图立即数（参考前面的内容）

2、 这条伪指令取地址是采用相对取址方式（这一点要记住，很重要）

ADRL 伪指令：

1、 ADRL伪指令将基于PC相对偏移的地址值或基于寄存器相对偏移的地址值读取到寄存器中。

2、 ADRL比ADR伪指令可以读取更大范围的地址 。

3、 在汇编器对源程序进行汇编时，ADRL伪指令被汇编器替换成两条合适的指令。若不能用两条指令实现，则产生错误，汇编失败。

语法：

图：ADRL伪指令

cond：条件助记符，如：EQ，NE等等。

register：寄存器，如R0。

expr：地址表达式，相对于PC或则其他通用寄存器。

LDR 伪指令：

LDR伪指令用于加载32位的数值或一个地址值到指定寄存器。

在汇编器汇编源程序时，LDR伪指令被编译器替换成一条合适的指令。若加载的常数未可以使用8位图立即数表示，则使用MOV或MVN指令替代。否则汇编器将数据放入内存区，并使用一条程序相对偏移的LDR指令从内存区读出数据。

语法1：

将数值或者标号地址值加载到寄存器

图：LDR伪指令语法1

cond：条件助记符

register：通用寄存器

=expr或者=label_expr：=后面跟常数或者一个标号

示例：

ldr r0, =0xFFFF0000

将数值0xFFFF0000加载到寄存器R0,

ldr r1, =0xFFFFFFFF

将数值0xFFFFFFFF加载到寄存器r1

ldr r0, =strcmp

将标号strcmp对应的地址值加载到寄存器r0

...

LDR R1, =test_data

LDR R0, [R1]

...

test_data

执行后，R1寄存器的值时test_data这个标号表示的地址，R0是0x12345678 。

语法2：

将标号对应地址单元的一个字的值加载到寄存器。

图：LDR伪指令语法2

cond：条件助记符

register：通用寄存器

label_expr：标号（代表地址）表达式

注：这种写法没有 =

示例：

...

LDR R1, test_data

...

test_data

这种写法不用于加 =

说明：

ldr 伪指令的两种写法：

1、 有 =，是加载数值，或者标号代表的地址

2、 没有=，是加载标号表示的地址单元的数据到寄存器

ldr伪指令和ldr加载指令如何区分？

ldr 指令的地址模式是 基址+偏移量的方式：ldr r0，[r1, #8]，写法上有 []，而伪指令没有。所以加载指令ldr写法上一定有 []。

NOP 伪指令：

空指令，用于延时。

通常汇编器使用 mov r0， r0 指令替代。

语法：

NOP

示例：