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快速掌握ARM处理器的37个寄存器使用技巧

高工
2013-05-06 10:49:25    评分

ARM处理器共有37个寄存器:1) 31个通用寄存器,包括程序计数器(PC)。这些寄存器都是32位的;
2)6个状态寄存器。这些寄存器也是32位的,但是只使用了其中的12位。

ARM通用寄存器 通用寄存器(R0-R15)可分为三类:不分组寄存器R0~R7;分组寄存器R8~R14;程序计数器PC。

1)不分组寄存器R0~R7 不分组寄存器R0~R7在所有处理器模式下,它们每一个都访问一样的32位寄存器。它们是真正的通用寄存器,没有体系结构所隐含的特殊用途。
2)分组寄存器R8~R14 分组寄存器R8~R14对应的物理寄存器取决于当前的处理器模式。若要访问特定的物理寄存器而不依赖当前的处理器模式,则要使用规定的名字。 寄存器R8~R12各有两组物理寄存器:一组为FIQ模式,另一组为除了FIQ以外的所有模式。寄存器R8~R12没有任何指定的特殊用途,只是在作快速中断处理时使用。寄存器R13,R14各对应6个分组的物理寄存器,1个用于用户模式和系统模式,其它5个分别用于5种异常模式。寄存器R13通常用做堆栈指针,称为SP;寄存器R14用作子程序链接寄存器,也称为LR。
3)程序计数器PC 寄存器R15用做程序计数器(PC)。 ARM程序状态寄存器 在所有处理器模式下都可以访问当前的程序状态寄存器CPSR。CPSR包含条件码标志,中断禁止位,当前处理器模式以及其它状态和控制信息。每种异常模式都有一个程序状态保存寄存器SPSR。当异常出现时,SPSR用于保存CPSR的状态。


CPSR和SPSR的格式如表所示
CPSR和SPSR的格式 31 30 29 28 27 26~8 7 6 5 4 3 2 1 0
N Z C V Q DNM ( RAZ ) I F T M M M M M
1)条件码标志: N,Z,C,V大多数指令可以检测这些条件码标志以决定程序指令如何执行。
2)控制位: 最低8位I,F,T和M位用做控制位。当异常出现时改变控制位。当处理器在特权模式下也可以由软件改变。 中断禁止位:I置1则禁止IRQ中断;F置1则禁止FIQ中断。 T位:T=0指示ARM执行;T=1指示Thumb执行。在这些体系结构系统中,可自由地使用能在ARM和Thumb状态之间切换的指令。
模式位:M0,M1,M2,M3和M4(M[4:0])是模式位,这些位决定处理器的工作模式,如表所示。

 
表ARM工作模式M[4:0] M[4:0] 模式可访问的寄-存器
0b10000 用户 PC,R14~R0,CPSR
0b10001 FIQ PC,R14_fiq~R8_fiq,R7~R0,CPSR,SPSR_fiq
0b10010 IRQ PC,R14_irq~R8_fiq,R12~R0,CPSR,SPSR_irq
0b10011 管理 PC,R14_svc~R8_svc,R12~R0,CPSR,SPSR_svc
0b10111 中止 PC,R14_abt~R8_abt,R12~R0,CPSR,SPSR_abt
0b11011 未定义 PC,R14_und~R8_und,R12~R0,CPSR,SPSR_und
0b11111 系统 PC,R14~R0,CPSR
3)其他位 程序状态寄存器的其他位保留,用作以后的扩展。 ARM核工作在用户模式,R0~R15可用。 存储器格式 ARM体系结构将存储器看作是从零地址开始的字节的线性组合。字节零到字节三放置第一个字(WORD),字节四到字节七存储第二个字,以此类推。 ARM体系结构可以用两种方法存储字数据,分别称为大端格式和小端格式。 大端格式 在这种格式中,字数据的高位字节存储在低地址中,而字数据的低位字节则存放在高地址中 小端格式 在这种格式中,字数据的高位字节存储在高地址中,而字数据的低位字节则存放在低地址中




关键词: ARM     寄存器    

高工
2013-05-06 14:54:09    评分
2楼
有用~!

高工
2013-05-06 23:09:49    评分
3楼
楼主这个可以当作读书笔记,哈哈哈

工程师
2013-05-07 08:54:12    评分
4楼
学习了

高工
2013-05-07 10:04:46    评分
5楼

挺实用哈!


高工
2013-05-08 10:20:08    评分
6楼
学会了运用寄存器的设置,就可以大大加快你的设计效率。

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