ARM 匯編的一些規(guī)范

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A.5.1 文件格式
ARM 源程序文件(即源文件)為文件格式，可以使用任一文本編輯器編寫程序代碼。

在一個(gè)項(xiàng)目中，至少要有一個(gè)匯編源文件或C 程序文件，可以有多個(gè)匯編源文件或多個(gè)C 程序文件，或者C 程序文件和匯編文件兩者的組合。
A.5.2 ARM 匯編的一些規(guī)范

（1）匯編語(yǔ)句格式
        ARM 匯編中，所有標(biāo)號(hào)必須在一行的頂格書(shū)寫，其后面不要添加“：”，而所有指令均不能頂格書(shū)寫。ARM 匯編器對(duì)標(biāo)識(shí)符大小寫敏感，書(shū)寫標(biāo)號(hào)及指令時(shí)字母大小寫要一致，在ARM 匯編程序中，一個(gè)ARM 指令、偽指令、寄存器名可以全部為大寫字母，也可以全部為小寫字母，但不要大小寫混合使用。注釋使用“；”，注釋內(nèi)容由“；”開(kāi)始到此行結(jié)束，注釋可以在一行的頂格書(shū)寫。
        格式：[標(biāo)號(hào)] <指令|條件|S> <操作數(shù)>[；注釋]
        源程序中允許有空行，適當(dāng)?shù)夭迦肟招锌梢蕴岣咴创a的可讀性。如果單行太長(zhǎng)，可以使用字符“”將其分行，“”后不能有任何字符，包括空格和制表符等。對(duì)于變量的設(shè)置，常量的定義，其標(biāo)識(shí)符必須在一行的頂格書(shū)寫。
        匯編指令正確的例子和錯(cuò)誤的例子如下：
        正確的例子：
        …
        Str1 SETS My string1.”     ;設(shè)置字符串變量Str1
        Count RN R0                 ;定義寄存器名Count
        USR_STACK EQU 64             ;定義常量
        START LDR R0,=0x1123456     ;R0=0x123456H
        MOV R1,#0
        LOOP
        MOV R2,#3
        …
        錯(cuò)誤的例子：
        START MOV R0,#1             ;標(biāo)號(hào)START 沒(méi)有頂格寫
        ABC： MOV R1,#2             ;標(biāo)號(hào)后不能帶：
        MOV R2,#3                     ;命令不允許頂格書(shū)寫
        loop Mov R2,#3                 ;指令中大小寫混合
        B Loop                         ;無(wú)法跳轉(zhuǎn)到Loop 標(biāo)號(hào)
        （2）標(biāo)號(hào)
        在ARM 匯編中，標(biāo)號(hào)代表一個(gè)地址，段內(nèi)標(biāo)號(hào)的地址在匯編時(shí)確定，而段外標(biāo)號(hào)的地址值在連接時(shí)確定。根據(jù)標(biāo)號(hào)的生成方式，可以有以下3 鐘：
        基于PC 的標(biāo)號(hào)
        基于PC 的標(biāo)號(hào)時(shí)位于目標(biāo)指令前的標(biāo)號(hào)或程序中的數(shù)據(jù)定義偽指令前的標(biāo)號(hào)，這種標(biāo)號(hào)在匯編時(shí)將被處理成PC 值加上或減去一個(gè)數(shù)字常量。它常用于表示跳轉(zhuǎn)指令的目標(biāo)地址，或者代碼段中所嵌入的少量數(shù)據(jù)。
        基于寄存器的標(biāo)號(hào)
        基于寄存器的標(biāo)號(hào)通常用MAP 和FILED 偽指令定義，也可以用于EQU 偽指令定義，這種標(biāo)號(hào)在匯編時(shí)被處理成寄存器的值加上或減去一個(gè)數(shù)字常量。它常用于訪問(wèn)位于數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)。
        絕對(duì)地址
        絕對(duì)地址是一個(gè)32 為的數(shù)字量，它可以尋址的范圍為0～232－1，可以直接尋址整個(gè)內(nèi)存空間。
        （3）局部標(biāo)號(hào)
        局部標(biāo)號(hào)主要用于局部范圍代碼中，在宏定義也是很有用的。局部標(biāo)號(hào)是一個(gè)0～99 之間的十進(jìn)制數(shù)字，可重復(fù)定義，局部標(biāo)號(hào)后面可以緊接一個(gè)通常表示該局部變量作用范圍的符號(hào)。局部變量的作用范圍為當(dāng)前段，也可以用偽指令ROUT 來(lái)定義局部標(biāo)號(hào)的作用范圍。
        局部標(biāo)號(hào)定義格式：N{routname}
        其中：N 局部標(biāo)號(hào)，為0～99。
        routname 局部標(biāo)號(hào)作用范圍的名稱，由ROUT 偽指令定義。
        局部標(biāo)號(hào)引用格式：
        ％{F|B}{A|T} N{routname}
        其中： % 表示局部標(biāo)號(hào)引用操作。
        F 指示編譯器只向前搜索
        B 指示編譯器只向后搜索
        A 指示編譯器搜索宏的所有嵌套層次
        T 指示編譯器搜索宏的當(dāng)前層
        如果F 和B 都沒(méi)有指定，則編譯器先向前搜索，再向后搜索。如果A 和T 都沒(méi)有指定，編譯器搜索所有從宏的當(dāng)前層次到宏的最高層次，比當(dāng)前層次的層次不再搜索。
        如果指定了routname，編譯器向前搜索最近的ROUT 偽指令，若routname 與該ROUT偽指令定義的名稱不匹配，編譯器報(bào)告錯(cuò)誤，匯編失敗。
        示例如下：
        routintA ROUT
        …
        3routineA
        BEQ %4routineA
        BGE %3
        4routineA
        …
        otherstuff ROUT
        …
        （4）符號(hào)
        在ARM 匯編中，符號(hào)可以代表地址、變量、數(shù)字常量。當(dāng)符號(hào)代表地址時(shí)又稱為標(biāo)號(hào)，符號(hào)就是變量的變量名、數(shù)字常量的名稱、標(biāo)號(hào)，符號(hào)的命名規(guī)則如下：
        a. 符號(hào)由大小寫字母、數(shù)字以及下劃線組成；
        b. 除局部標(biāo)號(hào)以數(shù)字開(kāi)頭外，其它的符號(hào)不能以數(shù)字開(kāi)頭；
        c. 符號(hào)區(qū)分大小寫，且所有字符都是有意義的；
        d. 符號(hào)在其作用域范圍你必須是唯一的；
        e. 符號(hào)不能與系統(tǒng)內(nèi)部或系統(tǒng)預(yù)定義的符號(hào)同名；
        f. 符號(hào)不要與指令助記符、偽指令同名。
        （5）常量
         數(shù)字常數(shù)
        數(shù)字常量有三種表示方式：
        十進(jìn)制數(shù)，如：12，5，876，0。
        十六進(jìn)制數(shù)，如0x4387，0xFF0, 0x1。
        n 進(jìn)制數(shù)，用n-XXX 表示，其中n 為2～9，XXX 為具體的數(shù)。如2-010111，8-4363156等。
        字符常量
        字符常量由一對(duì)單引號(hào)及中間字符串表示，標(biāo)準(zhǔn)C 語(yǔ)言中的轉(zhuǎn)義符也可使用。如果需要包含雙引號(hào)或“

” ， 必 须 使 用 “ ” 和

$代替。如下示例：
        Hello SETS “Hello World！”
        Errorl SETS “The parameter ““VFH””error$$2”
        布爾常量
        布爾常量的邏輯真為{TRUE}，邏輯假為{FALSE}。如下示例：
        testno SETS {FALSE}
        （6）段定義
        ARM 匯編程序設(shè)計(jì)采用分段式設(shè)計(jì)，一個(gè)ARM 源程序至少需要一個(gè)代碼段，大的程序可以包含多個(gè)代碼段及數(shù)據(jù)段。
        ARM 匯編程序經(jīng)過(guò)匯編處理后生成一個(gè)可執(zhí)行的映象文件，該文件通常包含下面3部分內(nèi)容：

一個(gè)或多代碼段。代碼段通常是只讀的。
零個(gè)或多個(gè)包含初始化值的數(shù)據(jù)段。這些數(shù)據(jù)段通常是可讀寫的。
零個(gè)或多個(gè)不包含初始值的數(shù)據(jù)段。這些數(shù)據(jù)被初始化為0，通常中可讀寫的。

        連接器根據(jù)一定的規(guī)則將各個(gè)段安排到內(nèi)存中的相應(yīng)位置。源程序中段之間的相鄰關(guān)系與執(zhí)行的映象文件中段之間的相鄰關(guān)系并不一定相同。
        代碼段的例子如下：
        AREA Hello,CODE,READONLY ;聲明代碼段Hello
        ENTRY ;程序入口(調(diào)試用)
        START MOV R7,#10
        MOV R6,#5
        ADD R6,R6,R7 ;R6=R6+R7
        B ;死循環(huán)
        END
        每一個(gè)匯編文件都要以END 結(jié)束，包括*INC 文件，否則編譯會(huì)有警告。
        數(shù)據(jù)段的例子如下：
        AREA DataArea,DATA,NOINIT,ALLGN=2
        DISPBUF SPACE 100
        RCVBUF SPACE 100
        …
        （7）宏定義及其作用
        使用宏定義可以提高程序的可讀性，簡(jiǎn)化程序代碼和同步修改。ARM 宏定義與標(biāo)準(zhǔn)C的#define 相似，只在源程序中進(jìn)行字符代換。宏定義從MACRO 偽指令開(kāi)始，到MEND 結(jié)束，并可以使用參數(shù)。
        宏要先定義，然后再使用。使用時(shí)直接書(shū)寫宏名，并根據(jù)對(duì)應(yīng)的宏定義格式設(shè)置輸入?yún)?shù)或書(shū)寫標(biāo)號(hào)等。當(dāng)源程序被匯編時(shí)，匯編編譯器將展開(kāi)每一個(gè)宏調(diào)用，用宏定義體代替程序中的宏調(diào)用，并使用實(shí)際的參數(shù)值代替宏定義時(shí)的形式參數(shù)。
        程序程序清單見(jiàn)后，程序中定義了一個(gè)宏CALL，用于調(diào)用子程序，調(diào)用時(shí)設(shè)置所要調(diào)用的子程序名 $F u n c t i o n 及两个入口参数$ dat1 和 $d a t 2 。由于宏定义体中使用的是 M O V 指令，所以$ dat1 參數(shù)只能為8 位圖的立即數(shù)或通用寄存器。
        宏應(yīng)用的例子：
        …
        MACRO ;宏定義
        CALL $F u n c t i o n,$ dat1,$dat2 ;宏名稱為CALL,帶3 個(gè)參數(shù)
        IMPORT $Function ;聲明外部子程序
        MOV R0, $d a t 1; 设置子程序参数, R 0 =$ dat1
        MOV R1,$dat2
        BL Function ;調(diào)用子程序
        MEND ;宏定義結(jié)束
        …
        CALL FADD1,#3,#2 ;宏調(diào)用
        …
        匯編預(yù)處理后，宏調(diào)用將被展開(kāi)，程序清單如下：
        …
        IMPORT FADD1
        MOV R0,#3
        MOV R1,#3
        BL FADD1
        …

A.5.3  子程序的調(diào)用
        使用BL 指令進(jìn)行調(diào)用，該指令會(huì)把返回的PC 值保存在LR，示例如下：
        …
        BL DLEAY
        …
        DELAY …
        MOV PC,LR
        當(dāng)子程序執(zhí)行完畢后，使用MOV、B/BX、STMFD 等指令返回，當(dāng)然STMFD 要與LDMFD 配套使用，子程序返回的方法：
        MOV PC,LR
        或 B LR
        或 BX LR
        或 STMFD SP!{R0-R7,PC }
        ARM7TDMI(-S)是沒(méi)有BLX 指令的，但是可以通過(guò)幾條程序?qū)崿F(xiàn)其功能，模擬BLX 指令如下：
        ADR R1,DELAY+1
        MOV LR,PC ;保存返回地址到LR
        BX R1 ;跳轉(zhuǎn)并切換指令集
        …

A.5.4  數(shù)據(jù)比較跳轉(zhuǎn)
        匯編程序可以使用CMP 指令進(jìn)行兩個(gè)數(shù)據(jù)比較，然后調(diào)高相應(yīng)的ARM 條件碼，實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)。代碼例子如下：
        CMP R5,#10
        BEQ DOEQUAL ;若R5 為10,則跳轉(zhuǎn)到DOEQUAL
        …
        CMP R1,R2
        ADDHI R1,R1,#10 ;若R1>R2，則R1=R1+10
        ADDLS R1,R1,#5 ;若R1<=R2，則R1=R1+5
        …
        ANDS R1,R1,#0x80 ;R1=R1&0x80，并設(shè)置相應(yīng)標(biāo)志位
        BNE WAIT ;若R1 的d7 位為則跳轉(zhuǎn)到WAIT

A.5.5  循環(huán)
        下面的代碼為循環(huán)程序的例子。例子指定循環(huán)次數(shù)，每循環(huán)一次進(jìn)行減1 操作，并判斷結(jié)果是否為0，若為0 則退出循環(huán)。
        MOV R1,#10
        LOOP … ;循環(huán)體
        SUBS R1,R1,#1
        BNE LOOP
        …

A.5.6  數(shù)據(jù)塊復(fù)制
        程序可以使用存儲(chǔ)器訪問(wèn)指令LDM/STM 指令進(jìn)行讀取和存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)塊復(fù)制示例如下：
        LDR R0,=DATA_DST ;指向數(shù)據(jù)目標(biāo)地址
        LDR R1,=DATA_SRC ;指向數(shù)據(jù)源地址
        MOV R10,#10 ;復(fù)制數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為10*N 個(gè)字
        LOOP LDMIA R1!,{R2-R9} ;N 為L(zhǎng)DM/STM 指令操作數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)
        STMIA R0!,{R2-R9}
        SUBS R10,R10,#1
        BNE LOOP
        …

A.5.7  棧操作
        ARM 使用存儲(chǔ)器訪問(wèn)指令LDM/STM 實(shí)現(xiàn)棧操作，用于子程序寄存器保存。注意，使用堆棧時(shí)，要先分配好堆棧空間，設(shè)置好寄存器R13(即堆棧指針SP)，否則操作失敗。
        OUTDAT
        STMFD SP!{R0-R7,LR}
        …
        BL DELAY
        …
        LDMFD SP!{R0-R7,PC}

A.5.8  特殊寄存器定義及應(yīng)用
        基于ARM 核的芯片一般有片內(nèi)外設(shè)，它們通過(guò)其特殊寄存器訪問(wèn)。片內(nèi)外設(shè)的使用示例如下：
        WDTC EQU 0xE000000 ;寄存器定義
        …
        LDR R0,=WDTC
        MOV R1,#0x12
        STR R1,[R0] ;WDTC=0x12
        散轉(zhuǎn)功能
        散轉(zhuǎn)是匯編程序常用的一種算法，其示例如下：
        CMP R0,#MAXINDEX ;判斷索引號(hào)是否超出最大索引值
        ADDLO PC,PC,R0,LSL #2 ;若沒(méi)有超出，則跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)位置
        B ERROR ;若已經(jīng)超出，則進(jìn)行出錯(cuò)處理
                           ;散轉(zhuǎn)表，對(duì)應(yīng)索引號(hào)為0～N
        B FUN1
        B FUN2
        B FUN3
        …

A.5.9  查表操作
        查表操作是匯編程序常用的一種操作，其示例如下：
        …
        LDR R3,=DISP_TAB ;取得表頭
        LDR R2,[R3,R5,LSL #2] ;根據(jù)R5 的值查表，取出相應(yīng)的值
        …
        ;下表為0--F 的字模
        DISR_TAB DCD 0xC0,0xF9,0xA4,0x99,0x92
        DCD 0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83
        DCD 0xC6,0xa1,0x86,0x8E,0xFF

A.5.10  長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)
        ARM 的B 和BL 指令不能全空間跳轉(zhuǎn)，但通過(guò)對(duì)PC 進(jìn)行賦值，實(shí)現(xiàn)32 位地址的跳轉(zhuǎn)/調(diào)用，示例如下：
        ADD LR,PC,#4 ;保存返回地址，即RET_FUN
        LDR PC,[PC,#-4] ;跳轉(zhuǎn)到LADR_FUN
        DCD LADR_FUN
        RET_FUN …
        也可使用偽指令LDR PC,=LADR_FUN 實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)。

A.5.11  對(duì)信號(hào)量的支持
        ARM 提供一條內(nèi)存與寄存器交換的指令SWP 用于支持信號(hào)量的操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)任務(wù)之間的同步或互斥，其使用的例子如下：
        DISP_SEM EQU 0x40002A00
        …
        DISP_WAIT MOV R1,#0
        LDR R0,=DISP_SEM
        SWP R1,R1[R0] ;取出信號(hào)量，并設(shè)置其為0
        CMP R1,#0 ;判斷是否有信號(hào)
        BEQ DISP_WAIT ;若沒(méi)有信號(hào)，則等待
        …

A.5.12  偽指令使用
        LDR 偽指令和NOP 偽指令應(yīng)用例子代碼如下：
        LDR R1,=0x12345678 ;加載32 位立即數(shù)
        LDR R0,=LDE_TAB ;加載標(biāo)號(hào)地址
        NOP ;空指令
        B ;死循環(huán)

A.5.13  一個(gè)完整的例子
        下面是匯編程序完整的例子：
        ABC EQU 0x12
        ;聲明一個(gè)代碼段Example
        AREA Example,CODE,READONLY
        ENIRY
        CODE32
        ADR R0,Thumb_START+1 ;裝載地址，并設(shè)置d0 位為1
        BX R0 ;切換到Thumb 狀態(tài)
        CODE16 ;聲明16 位代碼(Thumb)
        Thumb_START
        MOV R1,#ABC
        ADD R1,R1,#0x10
        B Thumb_START
        END

A.5.14  外設(shè)控制
        在32 位的ARM 核芯片中，其外設(shè)的控制寄存器中，一般會(huì)設(shè)置“置位/復(fù)位”寄存器，這樣可以方便的實(shí)現(xiàn)位操作，而不會(huì)影響其它位，如        IOSET=0x01 只會(huì)將P0.1 的置位，而其它I/O 狀態(tài)不變，另外，ARM 存儲(chǔ)/保存指令具有前偏移功能，所以對(duì)外設(shè)的控制寄存器進(jìn)行操作時(shí)可使用此功能，避免了每次都加載寄存器地址的操作示例如下：
        LDR R0,=GPIO_BASE
        MOV R1,#0x00
        STR R1,[R0,#0x04] ;IOSET=0x00
        MOV R1,#0x10
        STR R1,[R0,#0x0C] ;IOCLR=0x101

A.5.15  三級(jí)流水線介紹
        ARM7TDM(-S)使用三級(jí)流水線執(zhí)行指令，第一階段從內(nèi)存中取回的指令，第二階段開(kāi)始解碼，而第三階段實(shí)際執(zhí)行指令。故此，程序計(jì)數(shù)器總是超出當(dāng)前執(zhí)行的指令兩條指令。(在為跳轉(zhuǎn)指令計(jì)算偏移量時(shí)必須計(jì)算在內(nèi))。因?yàn)橛羞@個(gè)流水線，在跳轉(zhuǎn)時(shí)丟失2 個(gè)指令周期(因?yàn)橐匦绿頋M流水線)。所以最好利用條件執(zhí)行指令來(lái)避免浪費(fèi)周期。
        條件跳轉(zhuǎn)示例：
        …
        CMP R0,#0
        BEQ LOOP1
        MOV R1,#0x10
        MOV R2,#0x88
        LOOP1
        …
        可以寫為更有效的：
        …
        CMP R0,#0
        MOVNE R1,#0x10
        MOVNE R2,#0x88
        …

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