ARM的六大類指令集---LDR、LDRB、LDRH、STR、STRB、STRH


ARM微處理器支持加載/存儲指令用於在寄存器和存儲器之間傳送數據,加載指令用於將存儲器中的數據傳送到寄存器,存儲指令則完成相反的操作。常用的加載存儲指令如下:

  1.  
    —  LDR     字數據加載指令
  2.  
     
  3.  
    —  LDRB    字節數據加載指令
  4.  
     
  5.  
    —  LDRH    半字數據加載指令
  6.  
     
  7.  
    —  STR     字數據存儲指令
  8.  
     
  9.  
    —  STRB    字節數據存儲指令
  10.  
     
  11.  
    —  STRH    半字數據存儲指令

1、LDR指令

LDR指令的格式為:

LDR{條件} 目的寄存器,<存儲器地址>

LDR指令用於從存儲器中將一個32位的字數據傳送到目的寄存器中。該指令通常用於從存儲器中讀取32位的字數據到通用寄存器,然后對數據進行處理。當程序計數器PC作為目的寄存器時,指令從存儲器中讀取的字數據被當作目的地址,從而可以實現程序流程的跳轉。該指令在程序設計中比較常用,且尋址方式靈活多樣,請讀者認真掌握。

指令示例:

LDR   R0,[R1]                  ;將存儲器地址為R1的字數據讀入寄存器R0。

LDR   R0,[R1,R2]             ;將存儲器地址為R1+R2的字數據讀入寄存器R0。

LDR   R0,[R1,#8]             ;將存儲器地址為R1+8的字數據讀入寄存器R0。

LDR   R0,[R1,R2] !           ;將存儲器地址為R1+R2的字數據讀入寄存器R0,並將新地址R1+R2寫入R1。

LDR   R0,[R1,#8] !          ;將存儲器地址為R1+8的字數據讀入寄存器R0,並將新地址R1+8寫入R1。

LDR   R0,[R1],R2              ;將存儲器地址為R1的字數據讀入寄存器R0,並將新地址R1+R2寫入R1。

LDR   R0,[R1,R2,LSL#2]!   ;將存儲器地址為R1+R2×4的字數據讀入寄存器R0,並將新地址R1+R2×4寫入R1。

LDR   R0,[R1],R2,LSL#2     ;將存儲器地址為R1的字數據讀入寄存器R0,並將新地址R1+R2×4寫入R1。

 

LDR r, label  和 LDR r, =label的區別:

LDR r, =label

會把label表示的值加載到寄存器中。

LDR r, label

會把label當做地址,把label指向的地址中的值加載到寄存器中。譬如 label的值是 0x8000, LDR r, =label會將 0x8000加載到寄存器中,而LDR r, label則會將內存0x8000處的值加載到寄存器中。

ADR 和 ADRL 偽指令:

ADR 和 ADRL 偽指令用於將一個地址加載到寄存器中。

ADR為小范圍的地址讀取偽指令。ADR指令將基於PC相對偏移的地址值讀取到寄存器中。在匯編編譯源程序時,ADR偽指令被編譯器替換在一條合適的指令,通常,編譯器用一條ADD指令或SUB指令來實現該ADR偽指令的功能,若不能使用一條指令實現,則產生錯誤。其能加載的地址范圍,當為字節對齊時,是-1020~1020,當為非字對齊時在-255~255之間。

ADRL是中等范圍的地址讀取指令。會被編譯器翻譯成兩條指令。如果不能用兩條指令表示,則產生錯誤。

ADRL能加載的地址范圍當為非字節對齊時是-64K~64K之間;當為字節對齊時是-256K~256K之間。

2、LDRB指令

LDRB指令的格式為:

LDR{條件}B 目的寄存器,<存儲器地址>

LDRB指令用於從存儲器中將一個8位的字節數據傳送到目的寄存器中,同時將寄存器的高24位清零。該指令通常用於從存儲器中讀取8位的字節數據到通用寄存器,然后對數據進行處理。當程序計數器PC作為目的寄存器時,指令從存儲器中讀取的字數據被當作目的地址,從而可以實現程序流程的跳轉。

指令示例:

LDRB R0,[R1]         ;將存儲器地址為R1的字節數據讀入寄存器R0,並將R0的高24位清零。

LDRB R0,[R1,#8]    ;將存儲器地址為R1+8的字節數據讀入寄存器R0,並將R0的高24位清零。

3、LDRH指令

LDRH指令的格式為:

LDR{條件}H 目的寄存器,<存儲器地址>

LDRH指令用於從存儲器中將一個16位的半字數據傳送到目的寄存器中,同時將寄存器的高16位清零。該指令通常用於從存儲器中讀取16位的半字數據到通用寄存器,然后對數據進行處理。當程序計數器PC作為目的寄存器時,指令從存儲器中讀取的字數據被當作目的地址,從而可以實現程序流程的跳轉。

指令示例:

LDRH R0,[R1]         ;將存儲器地址為R1的半字數據讀入寄存器R0,並將R0的高16位清零。

LDRH R0,[R1,#8]    ;將存儲器地址為R1+8的半字數據讀入寄存器R0,並將R0的高16位清零。

LDRH R0,[R1,R2]    ;將存儲器地址為R1+R2的半字數據讀入寄存器R0,並將R0的高16位清零。

 

4、LDM指令:

 

L的含義仍然是LOAD,即是Load from memory into register。

雖然貌似是LDR的升級,但是,千萬要注意,這個指令運行的方向和LDR是不一樣的,是從左到右運行的。該指令是將內存中堆棧內的數據,批量的賦值給寄存器,即是出棧操作;其中堆棧指針一般對應於SP,注意SP是寄存器R13,實際用到的卻是R13中的內存地址,只是該指令沒有寫為[R13],同時,LDM指令中寄存器和內存地址的位置相對於前面兩條指令改變了,下面的例子:

LDMFD     SP! ,   {R0, R1, R2}

實際上可以理解為:    LDMFD     [SP]!,    {R0, R1, R2}

意思為:把sp指向的3個連續地址段(應該是3*4=12字節(因為為r0,r1,r2都是32位))中的數據拷貝到r0,r1,r2這3個寄存器中去。

 

5、STR指令

STR指令的格式為:

STR{條件} 源寄存器,<存儲器地址>

STR指令用於從源寄存器中將一個32位的字數據傳送到存儲器中。該指令在程序設計中比較常用,且尋址方式靈活多樣,使用方式可參考指令LDR

指令示例:

STR   R0,[R1],#8    ;將R0中的字數據寫入以R1為地址的存儲器中,並將新地址R1+8寫入R1。

STR   R0,[R1,#8]    ;將R0中的字數據寫入以R1+8為地址的存儲器中。

 

LDR是內存數據放到寄存器,即裝載,是讀  
STR是寄存器數據放到內存,即存儲,是寫

6、STRB指令

STRB指令的格式為:

STR{條件}B 源寄存器,<存儲器地址>

STRB指令用於從源寄存器中將一個8位的字節數據傳送到存儲器中。該字節數據為源寄存器中的低8位。

指令示例:

STRB R0,[R1]         ;將寄存器R0中的字節數據寫入以R1為地址的存儲器中。

STRB R0,[R1,#8]    ;將寄存器R0中的字節數據寫入以R1+8為地址的存儲器中。

7、STRH指令

STRH指令的格式為:

STR{條件}H 源寄存器,<存儲器地址>

STRH指令用於從源寄存器中將一個16位的半字數據傳送到存儲器中。該半字數據為源寄存器中的低16位。

指令示例:

STRH R0,[R1]         ;將寄存器R0中的半字數據寫入以R1為地址的存儲器中。

STRH R0,[R1,#8]    ;將寄存器R0中的半字數據寫入以R1+8為地址的存儲器中。

 

8、STM指令:

 

S的含義仍然是STORE,與LDM是配對使用的,其指令格式上也相似,即區別於STR,是將堆棧指針寫在左邊,而把寄存器組寫在右邊。

   STMFD      SP!,   {R0}

同樣的,該指令也可理解為:  STMFD      [SP]!,   {R0}

意思是:把R0保存到堆棧(sp指向的地址)中。


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