基于ARM9的寻址方式

啥是寻址：处理器指令系统中规定的寻址操作数所在地址的方式；或者说通过什么样的方式找到操作数；

指令和指令格式

ARM指令格式：

<操作码> {<条件>} {S} <目的寄存器>，<第一个操作数> {,第二个操作数}

<>:内容表示必不可少；

{}:代表可以省略；

{<条件>}:指令的执行条件；若没有条件，表示默认AL（无条件执行）；

栗子： ADDEQS R0,R1，#8

ADDEQS是操作操作码；

EQ是指令执行的条件域，EQ表示相等时执行；

S是后缀，决定指令的执行结果是否影响CPSR的值；

R0是目标寄存器，即储存操作结果的寄存器，可以是R0~R15在内的任何一个

R1是第一个操作数，这里是一个寄存器，可以是R0~R15在内的任何一个寄存器；

，#8是第二操作数，第二操作数可以是立即数，常数表达式，寄存器，寄存器移位操作数；

Load-store结构

ARM指令集是Load/store结构：对于存储器中的数据只能使用load-store指令进行存取，所有其他操作只能在寄存器中完成，即只能对存放寄存器中的数据进行处理；

指令的执行条件

条件后缀功能：检查本条指令执行前的相应条件标志位；

S后缀的功能：根据指令执行的结果，刷新条件标志位的功能；

条件标志位一览表



条件后缀只影响指令是否执行，不影响指令的内容。

举个栗子：ADDEQ指令 ， 可选后缀EQ并不影响本指令的内容，在执行时仍然是一条加法指令；

指令后缀有两种：条件后缀和S后缀

4000
ARM9微处理器的寻址方式

1）寄存器寻址

ADD R0，R1，R2

2）立即数寻址

MOV R0，#10

这里要注意一下：

#后面有三种数据书写方式：

16进制时：#后面要加上0x10或&；

10进制时：#后面要加上0d或缺省（省略）；

2进制时：#后面要加上0b；

关于ARM中立即数表达式并不是任意数都可以，在表达16进制的时候要遵循8位位图的方式；

3）寄存器移位寻址

ADD R0，R1，R2，LSL，#1 ；R0=R1+R2<<1

寄存器移位寻址方式是ARM指令集中特有的。ARM硬件结构上的一个桶形移位器是专门为移位操作准备的，移位操作时不需要消耗额外的时间；

移位指令操作：



图中的移位数y 可以有以下几种方式：

（1）立即数

y=立即数；

栗子：ADD R0，R1，R2，LSL #2

（2）寄存器

y=Rs；（通用寄存器）但不能用PC（R15）

（3）数字常量表达式

y=数字常量表达式（单目操作符，双目操作符，逻辑操作符和算术操作符）等。

栗子：#0x88 ；立即数

#0x40 + 0x20 ；使用加法的数字常量表达式

#0x40 + 0x20*4 ；使用加，减，乘，除算数运算

#0x80 : ROR : 02 ；使用移位操作，循环2位；

#2_11010010 ;使用二进制

#0xFF:MOD:08 ;取模操作

#0xFF0000：AND：660000 ；逻辑与操作

4）寄存器间接寻址方式

LDR R0，[R4] ;R4中的内容作为地址，该地址中的内容给R0

5） 变址寻址方式（别名：基址变址寻址）

LDR R0，[R1，#4] ；R4中内容+4作为地址，该地址中内容给R0

R1为基址寄存器，4是偏移量

变址寻址方式其实就是访问基址附近的单元，包括基址加偏移和基址加索引寻址。变址寻址=寄存器寻址+偏移量

变址寻址的几种形式：

LDR R0 ，[R1,#4] ;R0=[R1+4]

LDR R0 ，[R1,#4]! ;R0=[R1+4],R1 = R1+4

LDR R0 , [R1],#4 ;R0=[R1], R1= R1+4

LDR R0 , [R1,R2] ;R0 = [R1+R2]

这里出现了一个！后缀：

1. 从上面例程中可以看出：有！的情况下，基址地址的值也会改变；没有！则不会改变；

2. ！后缀必须紧跟在地址表达式后面，而地址表达必须有明确的地址偏移量，而且！不能用在R15(PC)后面

3. 当！在单个寄存器后面时，这个寄存器要有隐性偏移量。

例如STMDB R1！｛R3，R5，R7｝，此时基址寄存器R1隐性偏移量是4；

6)多寄存器寻址

功能：实现一次传输几个寄存器的值，允许一条指令传送16个寄存器的任何一个子集或所有寄存器。

LDMIA R1，｛R0，R2，R5｝ ；R0=[R1],R2=[R1+4];R5=[R1+8]

LDMIA R0，｛R1-R4｝；R1=[R0],R2=[R0+4];R3=[R0+8];R4=[R0+12]；

7）堆栈寻址方式

什么是堆栈？

堆栈是内存中按特定顺序特别化出来的一块儿储存区域，这种特定顺序既是“先进先出”或“后进先出”。

堆栈寻址是隐含的，它使用一个专门的寄存器SP指向一块存储器区域，SP指向栈顶；

堆栈的两种方式：

向上生长：又称为递增堆栈，即地址向高地址方向

向下生长：又称为递减堆栈，即地址向低地址方向

ARM中采用LDMFD和STMFD指令分别支持POP操作（出栈）和PUSH操作（进栈），R13作为堆栈指针

STMFD R13！，｛R0-R4｝；进栈

LDMFD R13！，｛R0-R4｝；出栈

8）块拷贝寻址方式

块拷贝指令是一种多寄存器拷贝指令；

功能：把一块数据从存储器的某个位置拷贝到另一个位置。

决定因素：块拷贝寻址操作取决于数据是存储在基址寄存器所指的地址之上 ，还是地址之下，地址是递增还是递减的，并且与数据的存取操作有关；

9）相对寻址方式

相对寻址是变址寻址的一种变通；程序计数器PC提供基址地址，把指令中的地址码字段作为偏移量，两者相加后得到操作数的有效地址。

子程序调用指令就是相对寻址操作的一种；