体会KEIL5数据处理和传输过程

做者：毛茏玮 / Saint

掘金：juejin.im/user/5aa1f8…

微博：weibo.com/5458277467/…

GitHub ：github.com/saint-000

test1.1ARM数据处理指令寻址方式实验和ARM内存访问指令寻址方式实验中代码以下：

经过调试能够发现知道代码中的数据传送指令MOV；算术运算指令-加法指令ADD和减法指令SUB；以及比较指令CMP等数据处理指令在寄存器的数值和地址的变化，初步了解ARM的寻址方式以及数据传送方式。

test1.2编程实现1+2+…+N 代码书写：

;功能：计算1+2+3+4+...+N
;说明；N>=0,当N=0时结果为0，当N=1时结果为1
N EQU 100   ;定义N的值100
	AREA Examples,CODE,READONLY   ;声明代码断Examples3
	ENTRY   ;标识程序入口 
	
	CODE32
ARM_CODE
LDR SP,=0X30003F00    ;设置堆栈指针
	ADR R0,THUMB_CODE+1    
	BX R0        ;跳转并切换处理器状态
	LTORG        ;声明文字池	
CODE16
THUMB_CODE
LDR R0,=N    ;设置子程序SUM_N的入口参数 
	BL SUM_N     ;调用子程序SUM_N
	B THUMB_CODE 
	
;SUM_N
;功能：计算1+2+3+......+N
;入口参数：R0 N的值
;出口参数：R0 运行结果 
;占用资源：R0
;说明：当N=0时结果为0，当N=1时结果为1
;若运算溢出，结果为0
SUM_N
	PUSH {R1-R7,LR}  ;寄存器入栈保护
	MOVS R2,R0       ;将n的值复制到R2,并影响相应条件标志
	BEQ SUM_END      ;若N=0,则返回，成当即返回
	CMP R2,#1 ;比较R2是否为1
	BEQ SUM_END      ;若N=1,则返回,成当即返回
	MOV R1,#1 ;初始化计数器R1=1 MOV R0,#0 ;初始化计数器R0=0 
SUN_L1
	ADD R0,R1		 ;R0=R1+R0
	BVS SUM_END		 ;溢出	
	CMP R1,R2		 ;比较R1和n是否相等
	BVS SUM_END		 ;相等，跳出循环，即加到n结束
	ADD R1,#1 ;R1=R1+1;
	B SUN_L1		 ;跳转循环
SUM_ERR
	MOV R0,#0 ;R0=0
SUM_END 
	MOV R8,R0		 ;将结果保存在R8中
	POP {R1-R7,PC}   ;寄存器出栈，返回
        
	END
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结果： 最终寄存器R8的读数为为0X000013BA，数值为十进制的5050，正好是从1加至100之和，因此成功实现该功能。

test1.3理解C和汇编，并用汇编程序实现字符串拷贝，并在C程序中调用该汇编程序。

在C程序中调用该汇编程序：

;文件名：main.c
;功能：完成字符串的拷贝
#include <stdio.h>
extern void strcopy(char *d ,char *s);
int main(void)
{
	char *srcstr = "aaaa";
	char dststr[] = "bbbb";
	//printf("Before copying:\n");				//仿真调试时禁用printf语句
	//printf(" %s %s\n",srcstr,dststr);
	strcopy(dststr,srcstr);
	//printf("After copying: \n");
	//printf(" %s\n %s\n",srcstr,dststr);
	return (0);

}
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在汇编程序中：

;文件名：TEST.S 
;功能：从C语言中调用汇编语言
AREA	Example1,CODE,READONLY	;声明代码段Example1 
CODE32				   ;声明32位ARM指令
IMPORT __main
EXPORT strcopy
strcopy	
	LDRB  R2,[R1],#1 ;拷贝源字符串的一个字节
	STRB  R2,[R0],#1 ;将拷贝的字节复制到目标空间，
	CMP   R2,#0 ;比较R2=0
	BNE   strcopy	
	MOV   PC,LR
	END			     	  

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结果： 将原来的aaaa bbbb的值变成了aaaa aaaa，因此成功实现字符串复制。

test1.4在汇编中调用C函数

；文件名：main.c
；功能：完成求和
int g(int a, int b ,int c,int d)
{
	return a+b+c+d;
}

;文件名：TESTFILE.S 
;功能：从汇编语言中调用C语言
		IMPORT g
AREA	Example1,CODE,READONLY	  	
		CODE32				  	
		ENTRY
START	
		MOV		R0,#1 
		MOV		R1,#2
		MOV		R2,#3
		MOV		R3,#10
		BL		g
		MOV		R8,R0	
		B		START

		END

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结果： 最终寄存器R8读数为0X000010，正好为1+2+3+10=16，因此正确实现该功能。

test1.5用ARM汇编实现冒泡算法。

AREA Sort,CODE,READONLY
	ENTRY
start
	MOV r4,#0
	LDR r6,=src
	ADD r6,r6,#len
outer
	LDR r1,=src
inner
  LDR r2,[r1]
  LDR r3,[r1,#4]
  CMP r2,r3
  STRGT r3,[r1]
  STRGT r2,[r1,#4]
  ADD r1,r1,#4
  CMP r1,r6
  BLT inner
  
  ADD r4,r4,#4
  CMP r4,#len
  SUBLE r6,r6,#2
  BLE outer
src DCD 2,4,10,8,14,1,20
    AREA Array,DATA,READWRITE
len EQU 7*4
	END
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结果： 从起始寄存器位置开始，每一个四个输出一个数据，数据依次为1,2,4,8,10,14,20，由此完成了冒泡排序法。    

心得： （1）在写冒泡排序过程当中发现，若是使用杂项伪命令AREA定义数据段时， AREA Sort,CODE,READONLY这段代码要缩进，以及跟下面结束时的相同代码对齐，不然会出现编译错误。

（2）咱们在使用memory map的时候，须要查看同一个寄存器的首地址和尾地址的数据变化，咱们须要将程序刚开始的寄存器首地址和结束时的尾地址填入memory map中，注意格式以下：

思考:

1.ADD替换成ADDS，SUB替换成SUBS有什么影响?

运算结果不影响CPSR中相应标志位的值，跳转指令由于上一步的CPSR的值没有改  
变而没法正确执行。S用于决定指令的操做是否影响CPSR中的条件标志位。
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2.MOV替换成MOVNE有什么影响？

只有在上一步计算结果为不相等时才执行。MOVNE先判断条件NE （不相等）则转移，能够看做是两条指令NE=NOT EQUAL不相等。
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3.STMIA换成STMIB，STMIA换成STMDA有什么区别?

STMIA换成STMIB是将每次写入前地址+4改成地址-4，STMIA换成STMDA是将每次写入前地址+4改成+1 ，其中STMIB（地址先增然后完成操做）、STMFA（满递增堆栈）；
STMIA（完成操做然后地址递增）、STMEA（空递增堆栈）；STMDB（地址先减然后完成操做）、STMFD（满递减堆栈）；STMDA（完成操做然后地址递减）、STMED（空递减堆栈）。
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4.思考用ARM汇编实现1+3+5+…+(2n+1)或者2+4+6+…+2n。

实现1+3+5+„.+(2n+1)：   
将 add r1，r1，#1 改成 add r1，r1，lsl  #1       sub r1,r1,#1   
实现2+4+6+…..+2n:   
将 add r1，r1，#1 改成 add r1，r1，lsl  #1  
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5.实验3中若是去除汇编代码中的“EXPORT strcopy”会有什么现象，为何？

C语言没法调用用strcopy函数。由于EXPORT伪指令用于在程序中声明一个全局的标  
号，该标号可在其余的文件中引用。
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6.实验4中若是去除汇编代码中的“IMPORT …..”会有什么现象，为何？

把“IMPORT ….注释后发现，编译调试时程序单步运行直接从汇编程序开始，说明没法调用C语言的main函数。IMPORT伪操做告诉编译器当前的符号不是在本源文件中定义的，而是在其余源文件中定义的，在本源文件中可能引用该符号，并且不论本源文件是否实际引用该符号，该符号都将被加入到本源文件的符号表中。
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