ARM指令汇编1
学习ARM，就必须要学习ARM指令，ARM指令是CPU提供给我们的接口，是我们打开CPU这个潘多拉魔盒的钥匙。
ARM指令有很多，为了让大家能快速上手，一口君整理了一些对我们最有帮助的指令。keil软件的操作，可以参考第一章。
让我们开始吧！
0.指令分类
而例子中的数是0xfff,我们来看下他的二进制:
0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111
按照上述规则，我们最终操作结果如下：
1111 1111 1111
可以看到剩余的位数大于8个，所以该数不是立即数。为什么立即数会有这么个限定？我们需要从MOV这条指令的机器码来说起。
-
数据处理指令 数据处理指令可分为数据传送指令、算术逻辑运算指令和比较指令等。
-
数据传送指令用于在寄存器和存储器之间进行数据的双向传输。
-
算术逻辑运算指令完成常用的算术与逻辑的运算，该类指令不但将运算结果保存在目的寄存器中，同时更新CPSR中的相应条件标志位
一、MOV指令
1、MOV
语法：
MOV{条件}{S} 目的寄存器，源操作数功能：MOV指令完成从另一个寄存器、被移位的寄存器或将一个立即数加载到目的寄存器。其中S选项决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值，当没有S时指令不更新CPSR中条件标志位的值。
指令示例：
MOV r0, #0x1 ;将立即数0x1传送到寄存器R0 MOV R1，R0 ;将寄存器R0的值传送到寄存器R1 MOV PC，R14 ;将寄存器R14的值传送到PC，常用于子程序返回 MOV R1，R0，LSL ＃3 ;将寄存器R0的值左移3位后传送到R1【注：不区分大小写】
思考，为什么以下赋值出错？
MOV R0,#0xfff
错误log要想搞懂这个问题，我们需要了解什么是立即数。
2. 什么是立即数？
立即数是由 0-255之间的数据循环右移偶数位生成。
判断规则如下：
-
把数据转换成二进制形式，从低位到高位写成4位1组的形式，最高位一组不够4位的，在最高位前面补0。
-
数1的个数，如果大于8个肯定不是立即数，如果小于等于8进行下面步骤。
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如果数据中间有连续的大于等于24个0,循环左移2的倍数，使高位全为0。
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找到最高位的1，去掉前面最大偶数个0。
-
找到最低位的1，去掉后面最大偶数个0。
-
数剩下的位数，如果小于等于8位，那么这个数就是立即数，反之就不是立即数。
3. MOV机器码
让我们执行下面代码：
AREA Example,CODE,READONLY ;声明代码段Example
ENTRY ;程序入口
Start
//测试代码，添加在以下位置即可，后面不再贴完整代码
mov r1,#0x80000001
OVER
END
然后点击debug按钮，查看对应的机器码：
机器指令
得到mov r1,#0x80000001指令的机器码是E3A01106
我们来分析这个机器码。
MOV机器指令格式
用ARM指令助记符表示为：
<opcode> {<cond>} {S} <Rd>, <Rn>, <shift_op2>
每个域的含义如下：
1) {<cond>}：条件码域
指令允许执行的条件编码。花括号表示此项可缺省。
ARM指令的一个重要特点是可以条件执行，每条ARM指令的条件码域包含4位条件码，共16种。几乎所有指令均根据CPSR中条件码的状态和指令条件码域的设置有条件的执行。当指令执行条件满足时，指令被执行，否则被忽略。指令条件码及其助记符后缀表示参见下表。
指令的条件码
每种条件码可用两个字符表示，这两个字符可以作为后缀添加在指令助记符的后面和指令同时使用。
例如：跳转指令B可以加上后缀EQ变为BEQ，表示“相等则跳转”，即当CPSR中的Z标志置位时发生跳转。
2) <opcode>：操作码域
指令编码的助记符；
3) {S} ：条件码设置域
这是一个可选项，当在指令中设置{S}域时，指令执行的结果将会影响程序状态寄存器CPSR中相应的状态标志。例如：
ADD R0，R1，R2；R1与R2的和存放到R0寄存器中，不影响状态寄存器
ADDS R0，R1，R2； 执行加法的同时影响状态寄存器
指令中比较特殊的是CMP指令，它不需要加S后缀就默认地根据计算结构更改程序状态寄存器。
4) <Rd>：目的操作数
ARM指令中的目的操作数总是一个寄存器。如果与第一操作数寄存器相同，也必须要指明，不能缺省。
5) <Rn>：第一操作数
ARM指令中的第一操作数也必须是个寄存器。
6) <shift_op2>：第二操作数
在第二操作数中可以是寄存器、内存存储单元或者立即数。
如果是立即数：
bit:[11-8]表示操作数向左移动的位数/2,
bit:[7-0]表示最终的操作数
根据MOV指令格式，我们分析各个位域的值：
| bite | 含义 |
|---|---|
| 1110 | Cond忽略 |
| 00 1 | |
| 1101 | opcode |
| 0 | s 命令不含S |
| 0000 | rn，没有源寄存器为0 |
| 0001 | rd 目的结存器R0 |
| 0001 | shifter |
| 0000 0110 | 操作数 |
立即数0x80000001二进制为：
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
循环左移2位后得到以下结果：
00 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 10
所以shifter的值为2/2=1，操作数的值为0000 0110。
二、移位操作
ARM微处理器支持数据的移位操作，移位操作在ARM指令集中不作为单独的指令使用，它只能作为指令格式中是一个字段，在汇编语言中表示为指令中的选项。移位操作包括如下6种类型，ASL和LSL是等价的，可以*互换：
1) LSL（或ASL）逻辑（算术）左移
寻址格式：
通用寄存器，LSL（或ASL） 操作数
完成对通用寄存器中的内容进行逻辑（或算术）的左移操作，按操作数所指定的数量向左移位，低位用零来填充。其中，操作数可以是通用寄存器，也可以是立即数（0～31）。如：
MOV R0, R1, LSL#2 ；将R1中的内容左移两位后传送到R0中。
2) LSR逻辑右移
寻址格式：
通用寄存器，LSR 操作数
完成对通用寄存器中的内容进行右移的操作，按操作数所指定的数量向右移位，左端用零来填充。其中，操作数可以是通用寄存器，也可以是立即数（0～31）。如：
MOV R0, R1, LSR #2 ；将R1中的内容右移两位后传送到R0中，左端用零来填充。
3) ASR算术右移
寻址格式：
通用寄存器，ASR 操作数
完成对通用寄存器中的内容进行右移的操作，按操作数所指定的数量向右移位，左端用第31位的值来填充。其中，操作数可以是通用寄存器，也可以是立即数（0～31）。如：
MOV R0, R1, ASR #2 ；将R1中的内容右移两位后传送到R0中，左端用第31位的值来填充。
4) ROR循环右移
寻址格式：
通用寄存器，ROR 操作数
完成对通用寄存器中的内容进行循环右移的操作，按操作数所指定的数量向右循环移位，左端用右端移出的位来填充。其中，操作数可以是通用寄存器，也可以是立即数（0～31）。显然，当进行32位的循环右移操作时，通用寄存器中的值不改变。如：
MOV R0, R1, ROR #2 ；将R1中的内容循环右移两位后传送到R0中。
5) RRX带扩展的循环右移
寻址格式：
通用寄存器，RRX 操作数
完成对通用寄存器中的内容进行带扩展的循环右移的操作，按操作数所指定的数量向右循环移位，左端用进位标志位C来填充。其中，操作数可以是通用寄存器，也可以是立即数（0～31）。如：
MOV R0, R1, RRX #2 ；将R1中的内容进行带扩展的循环右移两位后传送到R0中。
举例
; 第二操作数 寄存器移位操作， 5种移位方式， 9种语法
;逻辑左移
mov r0, #0x1
mov r1, r0, lsl #1 ; 移位位数1-31肯定合法
mov r0, #0x2
mov r1, r0, lsr #1 ; 逻辑右移
mov r0, #0xffffffff
mov r1, r0, asr #1 ; 算术右移符号位不变， 次高位补符号位
mov r0, #0x7fffffff
mov r1, r0, asr #1
mov r0, #0x7fffffff
mov r1, r0, ror #1 ; 循环右移
mov r0, #0xffffffff
mov r1, r0, rrx ; 唯一不需要指定循环位数的移位方式
;带扩展的循环右移
;C标志位进入最高位，最低位进入C 标志位
; 移位值可以是另一个寄存器的值低5bit， 写法如下
mov r2, #1
mov r0, #0x1
mov r1, r0, lsl r2 ; 移位位数1-31肯定合法
mov r0, #0xffffffff
mov r1, r0, asr r2 ; 算术右移符号位不变， 次高位补符号位
mov r0, #0x7fffffff
mov r1, r0, asr r2
mov r0, #0x7fffffff
mov r1, r0, ror r2 ; 循环右移
上述结果不再截图，读者可以自行拷贝到keil中进行debug，查看寄存器中值以及符号位的变化。
三、CMP比较指令
语法
CMP{条件} 操作数1，操作数2
CMP指令用于把一个寄存器的内容和另一个寄存器的内容或立即数进行比较，同时更新CPSR中条件标志位的值。该指令进行一次减法运算，但不存储结果，只更改条件标志位。cmp是做一次减法，并不保存结果，仅仅用来产生一个逻辑，体现在改变cpsr相应的condition位。
标志位表示的是操作数1与操作数2的关系(大、小、相等)， 指令示例：
CMP R1，R0 ；将寄存器R1的值与寄存器R0的值相减，并根据结果设置CPSR的标志位
CMP R1，#100 ；将寄存器R1的值与立即数100相减，并根据结果设置CPSR的标志位