ARM嵌入式系统与应用 实验报告.doc

华中科技大学武昌分校
信息科学与技术系

ARM嵌入式系统与应用
实验报告

专业班级：通信工程0801
学号______20081181003______
姓名_______朱焱_________
实验老师_______刘丽___
总评分_______________________

实验一汇编指令试验
一、实验目的
􀀀掌握ARM7TMDI汇编指令的用法，并能编写简单的汇编程序；
􀀀学习ARM微控制器的16位Thumb汇编指令的使用方法
􀀀掌握指令的条件执行
二、实验设备
􀀀硬件：嵌入式实验平台一套、仿真器一个、PC机一台。
􀀀软件：Windows98/2000/NT/XP操作系统、仿真器驱动程序、ADS开发软件一套。
三、实验内容
分别使用ARM、Thumb指令ADD,MOV,CMP,B计算1＋2＋3＋…＋N的值。
四、实验原理
ARM处理器共有两种工作状态：
􀀀ARM32位，这种状态下执行字对准的ARM指令。
􀀀Thumb16位，这种状态下执行半字对准的Thumb指令。
注意：ARM和Thumb之间状态的切换不影响处理器的模式或寄存器的内容。
ARM处理器在两种工作状态之间可以切换。
(1)进入Thumb状态。当操作数寄存器的状态位0为1时，执行BX指令进入Thumb状
态。如果处理器在Thumb状态进入异常，则当从异常出来（IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI）
返回时，自动切换到Thumb状态。
(2)进入ARM状态。当操作数寄存器的状态位0为0时，执行BX指令进入ARM状态。处
理器进行异常处理（IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI）。在此情况下，把PC放入异常模
式链接寄存器中。从异常向量地址开始执行也可以进入ARM状态。
Thumb状态下的寄存器集是ARM状态下寄存器集的子集。程序员可以直接访问8个通用
寄存器（R0－R7）、PC、SP、LR和CPSP。每一种特权模式都有一组SP、LR和SPSR。
􀀀Thumb状态的R0-R7与ARM状态的R0-R7一致。
􀀀Thumb状态的CPSR和SPSR与ARM状态下的CPSR和SPSR一致。
􀀀Thumb状态的SP映射到ARM状态的R13。
􀀀Thumb状态的LR映射到ARM状态的R14。
􀀀Thumb状态的PC映射到ARM状态的PC(R15)。
本程序使用R0保存结果，所以一开始就要初始化为0；循环执行R0=R0+R1,R1为循环计
数器，从1开始计数，每一次循环R1加1；当循环计数器R1的值到达N时，运算结束。
五、实验操作步骤
1．启动ADS1.2,使用ARMExecuatableImage工程模板建立一个工程ASM_Project。
2．建立源文件test2.s,编写实验程序，然后添加到工程中(ARM指令和Thumb指令实验
的test2.s程序源码分别见下清单)。

3．设置工程链接地址ROBase为0x0C000000

4．编译链接工程，选择【Project】->【Debug】，启动AXD进行调试。
5．打开寄存器窗口（ProcessorRegisters）,选择Current项监视各寄存器的值。
6．单步运行程序，注意执行BXR0指令前后CPSR寄存器的T位。
说明：在寄存器窗口的CPSR寄存器，大写字母的位表示该位为1，小写字母的位表示该
位为0（比如“T”表示T位为1，“t”表示T位为0）。
7．理解并掌握本实验原理及程序，完成练习题
六、实验参考程序
Thumb汇编指令实验的参考程序代码清单
;文件名：test.s
;功能：计算1＋2＋3＋…+N的值
NEQU50定义N的值为50
AREAtestcode,CODE,READONLY区域名为testcode，代码，只读
ENTRY入口
CODE32
ARM_CODELDRSP,=0x40003F00sp=0x40003F00
ADRR0,THUMB_CODE+1将分支目标地址送R0，使R1的bit[0]=1
BXR0分支并且转换为thumb状态
LTORG
CODE16汇编以下代码为thumb指令
THUMB_CODE
LDRR0,=N伪指令R0=50
BLSUM_N跳转到SUM_N执行
BTHUMB_CODE跳转到THUMB_CODE，thumb模式
;名称：SUM_N
;功能：计算1＋2＋3＋…+N的值
;入口参数：R0（N的值）
;出口参数：R0（运算结果）
SUM_N
PUSH{R1-R7,LR}
MOVSR2,R0R0的内容放入R2
BEQSUM_END相等转到SUM_END
CMPR2,#1R2与1比较，设置标志位
BEQSUM_END相等转到SUM_END
MOVR1,#1将1送入R1
MOVR0,#0将0送入R0
SUM_L1ADD