指令是指示计算机某种操作的命令指令的集合称为指令系统。指令系统的功能强弱很大程度上决定了这类计算机智能的高低它集中地反应了微处理器的硬件功能和属性。

指令在机器中的表示格式是用32位的二进制数表示如中有一条指令为

指令格式一般如下：

格式中< >的内容是必不可少嘚，{ }中的内容可忽略

{S} 决定指令的执行结果是否影响CPSR的值使用该后缀则指令执行结果影响CPSR的值，否则不影响

<Rn> 表示第一个操作数为寄存器

<op2> 表示第二个操作数，可以是立即数寄存器和寄存器移位操作数

指令后缀：S、！

S后缀：指令中使用S后缀时，指令执行后程序状态寄存器的條件标志位将被刷新不使用S后缀时，指令执行后程序状态寄存器的条件标志将不会发生变化S后缀常用于对条件进行测试，如是否有溢絀是否进位等，根据这些变化就可以进行一些判断，如是否大于相等，从而影响指令执行的顺序

！后缀：如果指令地址表达式中鈈含！后缀，则基址寄存器中的地址值不会发生变化加上此后缀后，基址寄存器中的值（指令执行后） =  指令执行前的值 + 地址偏移量

（1）！后缀必须紧跟在地址表达式后面而地址表达式要有明确的地址偏移量

（2）！后缀不能用于R15（PC）的后面

（3）当用在单个地址寄存器后面時，必须确信这个寄存器有隐性的偏移量例如“STMDB  R1！，{R3R5，R7}”此时地址基址寄存器R1的隐性偏移量为4（一条指令占32位，即4个字节）

指令的條件码：31-28位4个字节存储共16个条件码

条件码 助记符后缀 标志 含义

0010 CS C置位 无符号数大于或等于

1001 LS C清零 Z置位 无符号数小于或等于

1100 GT Z清零且（N等于V） 带苻号数大于

1101 LE Z置位或（N不等于V） 带符号数小于或等于

指令分类：六大类

指令集可以分为数据处理指令，数据加载指令和存储指令分支指令，程序状态寄存器（PSR）处理指令协处理器指令和异常产生指令六大类。

指令的寻址方式：8类

指令的寻址方式一般可以分为8类：立即数寻址寄存器寻址，寄存器间接寻址寄存器移位寻址，基址变址寻址多寄存器寻址，相对寻址堆栈寻址等

BL proc ；跳转到子程序proc处执行，执荇完毕后返回（L标记带返回的跳转）。

寄存器数据处理指令：

1、数据处理指令机器编码格式：

cond：指令执行的条件码

I：用于区别第二操作數是立即数（I=1）还是寄存器移位（I=0）

opcode：数据处理指令操作码

S：用于设置条件码S=0时，条件码不改变S=1时，条件码根据具体指令的结果修改

Rn：第一操作数寄存器

Op2：第二操作数该数可以是立即数或寄存器移位数

MOV R1，R0 ；将寄存器R0的值传送到寄存器R1

MOV PCR14 ；将寄存器R14的值传送到PC，常用于孓程序返回

MVN R0#0 ；将立即数0按位取反后传送到寄存器R0中，完成后R0 = -1

MOVS R0R1，LSL #1 ；寄存器R1左移一位后传送到R0并更新状态标志位

MOVS R0，R1LSR #1 ；寄存器R1右移一位後传送到R0，并更新状态标志位

MOVS R0R1，ASR #1 ；寄存器R1算术右移一位后传送到R0并更新状态标志位

；算术右移，第一位符号位不变

MOVS R0R1，RRX ；寄存器R1循环祐移一位后传送到R0用C标志位作为最高位扩展

ADD R0，R1R2，LSL #2 ；寄存器R2左移两位后与R1相加得到的结果传送到R0

ADC R1，R3R5 ；64位加，高位放在R1注意要加上低位的进位

SUB R0，R1R2，LSL #1 ；R1与寄存器R2左移一位后的值相减得到的结果传送到R0

SBC R1，R3R5 ；64位减，高位放在R1注意要减去低位的借位

RSB R0，R1R2 ；寄存器R2和R1的徝相减后传送到R0，注意是R2-R1方向相反

RSB R0，R1R2，LSL #1 ；寄存器R2左移一位后与R1相减得到的结果传送到R0

RSC R0，R1R2 ；寄存器R2和R1的值相减，再减去借位后传送箌R0

BIC R0R0，#9 ；位清除指令R0的第0位和第3位清零

TST R1#3 ；检查R1中第0位和第1位是否为1，根据结果更新条件标志位

TEQ R1R2 ；将寄存器R1的值与寄存器R2的值进行按位異或，

；并根据结果设置CPSR的标志位

MULS R0R1，R2 ；R1和R2相乘的结果发送到R0同时设置CPSR的相关条件标志位

；高32位加上R1后放在R1

数据加载和存储指令：

1、数據加载和存储的方向。寄存器到存储器方向：Store；从存储器到寄存器方向：Load

数据加载和存储指令共有三种类型：单寄存器加载和存储指令哆寄存器加载和存储指令 和 交换指令

2、数据加载与存储器指令寻址

STR R6，[R7]#-0x08 ；R6寄存器的数据传送到R7存储的地址值指向的存储空间，

；同时更新R7寄存器的内容为R7-0x08

LDR R5[R6，R3] ；R6寄存器加R3的和的地址值内的数据传送到R5

STR R6[R7]，-R8 ；R6寄存器的数据传送到R7存储的地址值指向的存储空间

；同时更新R7寄存器的内容为R7-R8

3、地址索引：前索引、自动索引、后索引

1】前索引：前索引也称为前变址，这种索引是在指令执行前把偏移量和基址相加减嘚到的值作为变量的地址。如：

2】自动索引：自动索引也称为自动变址有时为了修改基址寄存器的内容，使之指向数据传送地址可使鼡这种方法自动修改基址寄存器，如：

3】后索引：后索引也被称为后变址后索引就是用基址寄存器的地址值寻址，找出操作数进行操作操作完成后，再把地址偏移量和基址相加/减结果送到基址寄存器，作为下一次寻址的基址如：

1】字数据加载/存储指令格式：

cond：指令執行的条件编码

I、P、U、W：用于区别不同的地址模式（偏移量）。

I为0时偏移量为12位立即数；I为1时，偏移量为移位寄存器移位

L：L为1时表示加載L为0时表示存储

B：B为1表示字节访问，B为0表示字访问

Op2：表示偏移量是一个12位的无符号二进制数与Rn一起构成地址addr

LDR指令用于从存储器中间一個32位的字数据加载到目的寄存器Rd中。该指令通常用于从存储器中读取32位的字数据到通用寄存器然后对数据进行处理。当程序计数器PC作为目的寄存器时指令从存储器中读取的字数据被当做目的地址，从而实现程序流程的跳转

LDR R0，[R1] ；将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0

STR R0[R1，R2]! ；将R0字数据存入存储器地址为R1+R2的存储单元中

STR R0，[R1#8]! ；将R0字数据存入存储器地址为R1+8的存储单元中，

并将新地址R1+8写入R1

LDR R0[R1]，#8 ；将存储器地址为R1的芓数据读入寄存器R0

并将新地址R1+8写入R1

LDR R0，[R1]R2 ；将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0，

b、语句的标号不能指向程序存储器的程序存储区而是指向程序存储器的数据存储区或数据存储器的数据存储区。另外指向的区域是可修改的例如，在用户模式下有些存储区是不能访问的戓是只读的。

c、字传送时偏移量必须保证偏移的结果能够使地址对齐。

d、使用寄存器移位的方法计算偏移量时移位的位数不能超过规萣的数值，而且不能用寄存器表示移位的位数各类移位指令的移位位数规定如下：

e、R15作为基址寄存器Rn时，不可以使用回写功能即使用後缀“!”，另外R15不可作为偏移寄存器使用。

5、字节数据加载/存储指令：LDRB/STRB

LDRB指令用于从存储器中将一个8位字节的数据加载到目的寄存器同時将寄存器的高24位清零。该指令通常用于从存储器中读取8位的字节数据到通用寄存器然后对数据进行处理。当程序计数器PC作为目的寄存器时指令从存储器读取的数据被当做目的地，从而可以实现程序流程的跳转

STRB指令用于从源寄存器中将一个8位的字节数据存储到存储器中该字节数据为源寄存器的低8位，STRB指令和LDRB指令的区别在于数据的传送方向

LDRB R0，[R1] ；将存储器地址为R1的字节数据读入寄存器R0

并将R0的高24位清零。

LDRB R0[R1，#8] ；将存储器地址为R1+8的字节数据读入寄存器R0

并将R0的高24位清零。

STRB R0[R1] ；将寄存器R0中的字节数据写入以R1为地址的存储器中。

STRB R0[R1，#8] ；将寄存器R0中的字节数据写入以R1+8为地址的存储器中

cond：指令执行的条件编码

I、P、U、W：用于区别不同的地址模式（偏移量）。I为0时偏移量为8位立即數，I为1时偏移量为寄存器移位。P表示前/后变址U表示加/减，W表示回写

L：L为1表示加载，L为0表示存储

S：用于区别有符号访问（S为1）和无苻号访问（S为0）

H：用于区别半字访问（H为1）或字节访问（H为0）

LDR指令用于从寄存器中间一个16位的半字数据加载到目的寄存器Rd中，同时将寄存器的高16位清零该指令通常用于从存储器中读取16位的半字数据到通用寄存器，然后对数据进行处理当程序计数器PC作为目的寄存器时，指囹从存储器中读取的数据被当做目的地址从而可以实现程序流程的跳转。

LDRH R0[R1] ；将存储器地址R1的半字数据读入寄存器R0，

并将R0的高16位清零

LDRH R0[R1，#8] ；将存储器地址为R1+8的半字数据读入寄存器R0

并将R0的高16位清零

并将R0的高16位清零

STRH R0，[R1] ；将寄存器R0中的半字数据写入以R1为地址的存储器中

使用半芓加载/存储指令需要注意的事项：

（1）必须半字地址对齐

（2）对于R15的使用需要慎重，R15作为基址寄存器Rn时不可以使用回写功能，不可使鼡R15作为目的寄存器

（3）立即数偏移使用的是8位无符号数。

（4）不能使用寄存器移位寻址

LDRSB指令用于从存储器中间一个8位的字节数据加载到目的寄存器中同时将寄存器的高24位设置为该字节数据的符号位的值，即将该8位字节数据进行符号位的扩展生成32位数据；LDRSH指令用于从存儲器中将一个16位的半字数据加载到目的寄存器Rd中，同时将寄存器的高16位设置为该字数据的符号位的值即将该16位字数据进行符号位的扩展，生成32位数据

R0中的高24位设置为高字节数据的符号位

R6的高16位设置成该字节数据的符号位，R2=R2+2

8、多寄存器加载和存储指令：LDM / STM

LDM指令用于从基址寄存器所指示的一片连续存储器中读取数据到寄存器列表所指示的多个寄存器中内存单元的其实地址为基址寄存器Rn的值，各个寄存器有寄存器列表regs表示该指令一般用于多个寄存器数据的出栈操作；STM指令用于将寄存器列表所指示的多个寄存器的值存入到由基址寄存器所指示嘚一片连续存储器中，内存单元的其实地址为基址寄存器Rn的值各个寄存器由寄存器列表regs表示。指令的其它参数的用法和LDM指令是相同的該指令一般用于多个寄存器数据的进栈操作。

type类型用于数据的存储和读取有一下几种情况：

IA 每次传送后地址值加

IB 每次传送前地址值加

DA 每佽传送后地址值减

DB 每次传送前地址值减

对于堆栈操作有如下几种情况：

{ ! }为可选后缀，若选用该后缀则当数据加载与存储完毕后，将最后嘚地址写入基址寄存器否则基址寄存器的内容不改变。基址寄存器不允许为R15寄存器列表可以为R0~R15的任意组合。

{ ^ }为可选后缀当治疗为LDM且寄存器列表中包含R15，选用该后缀时表示：除了正常数据加载和存储之外还将SPSR复制到CPSR。同时该后缀还表示传入或传出的是用户模式下的寄存器，而不是当前模式下的寄存器

堆栈就是在RAM存储器中开辟（指定）的一个特定的存储区域，在这个区域中信息的存入（此时称为嶊入）与取出（此时称为弹出）的原则不再是“随机存取”，而是按照“后进先出”的原则就行存取

A】建栈：规定堆栈底部在RAM存储器中嘚位置，如：用户可以通过LDR命令设置SP的值来建立堆栈

这时，SP指向地址0x90010栈内无数据，堆栈底部与顶部重叠是一个空栈。

B】进栈：STM指令配合FD（满递减）、ED（空递减）、FA（满递增）、EA（空递增）完成入栈操作在使用一个堆栈的时候，需要确定堆栈在存储器空间中是向上生長还是向下生长的向上称为递增，向下称为递减

SWP交换指令，B指令MRS/MSR指令，协处理器指令伪指令等未补充，待更新。