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ARM汇编指令(4)——程序状态寄存器访问指令

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1、MRS指令

MRS指令的格式为:

MRS{条件} 通用寄存器 程序状态寄存器(CPSR或SPSR)

MRS指令用于将程序状态寄存器的内容传送到通用寄存器中。该指令一般用在以下两种情况:

Ⅰ.当需要改变程序状态寄存器的内容时,可用MRS将程序状态寄存器的内容读入通用寄存器,修改后再写回程序状态寄存器。

Ⅱ.当在异常处理或进程切换时,需要保存程序状态寄存器的值,可先用该指令读出程序状态寄存器的值,然后保存。

指令示例:
MRS R0,CPSR ;传送CPSR的内容到R0
MRS R0,SPSR ;传送 SPSR的内容到R0

2、MSR指令

MSR指令的格式为:

MSR{条件} 程序状态寄存器(CPSR或SPSR)_<域>,操作数

MSR指令用于将操作数的内容传送到程序状态寄存器的特定域中。其中,操作数可以为通用寄存器或立即数。<域>用于设置程序状态寄存器中需要 操作的位,32位的程序状态寄存器可分为4个域:

NorFlash、NandFlash、eMMC比较区别

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快闪存储器(英语:Flash Memory),是一种电子式可清除程序化只读存储器的形式,允许在操作中被多次擦或写的存储器。这种科技主要用于一般性数据存储,以及在电脑与其他数字产品间交换传输数据,如储存卡与U盘。闪存是非易失性的存储器,所以单就保存数据而言, 它是不需要消耗电力的。

与硬盘相比,闪存也有更佳的动态抗震性。这些特性正是闪存被移动设备广泛采用的原因。闪存还有一项特性:当它被制成储存卡时非常可靠,即使浸在水中也足以抵抗高压与极端的温度。闪存的写入速度往往明显慢于读取速度。

关于ARM的统一编制与内存映射机制

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ARM是统一编址的,也就是外设和内存进行统一的编址,共同形成了4G物理地址空间(32位为例子)。

大家知道操作外设时,实际上操作的是读写设备相关的寄存器,这些与外设相关的寄存器与不同操作模式下R0-R15那些寄存器是不同的,这些寄存器并不是所谓的物理上的寄存器,实际上是所谓的IO端口,通常会有控制、状态、数据的分类。他们被连续地编址,对于其编址的方式有两种一种是IO映射、一种是内存映射。IO映射是对x86为例的复杂指令集来说的,需要专门的IO控制指令,不详谈。

内存映射是对于统一编址的精简指令集计算机ARM等来说的。具体的方法就是将IO端口映射成和内存一样的物理地址,然后与内存一起进行统一编址,或者说成为了内存的一部分,当然还可以理解内存映射的意思是可以用访问内存的方式进行IO地址的访问,内存和IO地址一起编码为cpu识别的地址哦。然后内存+IO端口地址=4GB的寻址空间。

ARM汇编指令(3)——乘法指令与乘加指令

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ARM 微处理器支持的乘法指令与乘加指令共有6条,可分为运算结果为32位和运算结果为64位两类,与前面的数据处理指令不同,指令中的所有操作数、目的寄存器 必须为通用寄存器,不能对操作数使用立即数或被移位的寄存器,同时,目的寄存器和操作数1必须是不同的寄存器。

乘法指令与乘加指令共有以下6条:

1、MUL指令(相乘)

MUL指令的格式为:

MUL{条件}{S} 目的寄存器,操作数1,操作数2

MUL指令完成将操作数1与操作数2的乘法运算,并把结果放置到目的寄存器中,同时可以根据运算结果设置CPSR中相应的条件标志位。其中,操作数1和操 作数2均为32位的有符号数或无符号数。
指令示例:

MUL R0,R1,R2 ;R0 = R1 × R2
MULS R0,R1,R2 ;R0 = R1 × R2,同时设置CPSR中的相关条件标志位

2、MLA指令(带累加的相乘)

MLA指令的格式为:

单片机RAM故障测试方法有哪些?

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在各种单片机应用系统中,芯片存储器的正常与否直接关系到该系统的正常工作。为了提高系统的可靠性,对系统的可靠性进行测试是十分必要的。通过测试可以有效地发现并解决因存储器发生故障对系统带来的破坏问题。本文针对性地介绍了几种常用的单片机系统RAM测试方法,并在其基础上提出了一种基于种子和逐位倒转的RAM故障测试方法。

一、RAM测试方法回顾

方法1:一种测试系统RAM的方法是分两步来检查,先后向整个数据区送入#00H和#FFH,再先后读出进行比较,若不一样,则说明出错。

方法2:方法1并不能完全检查出RAM的错误,在参考文献中分析介绍了一种进行RAM检测的标准算法MARCH-G。MARCH一G算法能够提供非常出色的故障覆盖率,但是所需要的测试时间是很大的。MARCH-G算法需要对全地址空间遍历3次。设地址线为”根,则CPU需对RAM访问6×2n次。

单片机小白学步(23) IO口原理知识补充:双向IO口、互补推挽、高阻态

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由于之前考虑不周,本篇在IO口原理知识的基础上,进一步补充一些知识。

双向IO口的输出:互补推挽

在51单片机的P0口工作在普通IO口模式下,为准双向IO口。而工作在第二功能状态下时,则为标准的双向IO口。由于双向IO口的输出,要求能输出高低电平,通常会采用互补推挽电路。

在第二功能状态下,51单片机P0口采用的是互补推挽的输出方式。何为互补推挽呢?下面是它的等效电路图。

IO口原理知识补充:双向IO口、互补推挽、高阻态

当P0第二功能作为输出时,K1和K2两个开关轮流打开。K2闭合K1打开,就会输出高电平,并且其驱动能力很大,因为电子开关的阻值小(不像上拉电阻的值那么大)。反之K2打开,K1闭合,就会输出低电平。

两个开关交替导通,互为补充,“挽”是“拉”的意思,两个电子开关分别负责在IO口输出处“推”和“拉”电流,所以称为互补推挽。

ARM7各种指令的周期数

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ARM7具有3级流水线结构(取指、译码、执行),对大多数指令来说每条流水线的处理都是单周期的,不过某些情况下,取指和执行的周期数会延长,导致流水线进入stall状态,指令执行时间超过1个周期。

经过在LPC213x/214x(NXP ARM7TDMI-S)上的试验,得出各类指令的执行周期数如下:

1、大部分算术运算和逻辑运算指令都是单周期的(乘法例外)。

2、STR指令需要增加1个总线周期。如果地址位于内部SRAM,则是2个周期;如果地址位于AHB、VPB等外设总线上(例如访问外设的寄存器),由于局部总线和外设总线桥接还有额外延时,因此需要再增加一些周期数,在LPC213x/214x上,当VPB和主频相同时,需要再增加5个周期额外延时,即用STR指令访问外设寄存器需要7个期。

3、LDR指令需要增加2个总线周期。同理,如果地址位于内部SRAM,则是3个周期;如果地址在外设总线上,同样需要再增加一些周期数,在LPC213x/214x上,当VPB和主频相同时,LDR指令需要8个周期。

ARM汇编指令(2)——数据处理指令

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数据处理指令可分为数据传送指令、算术逻辑运算指令 和比较指令等。

• 数据传送指令用于在寄存器和存储器之间进行数据的双向传输;

• 算术逻辑运算指令完成常用的算术与逻辑的运算,该类指令不但将运算结果保存在目的寄存器中,同时更新CPSR中的相应条件标志位;

• 比较指令不保存运算结果,只更新CPSR中相应的条件标志位。

数据处理指令共以下16条。

1、MOV指令(传送)

MOV指令的格式为:

MOV{条件}{S} 目的寄存器,源操作数

MOV指令可完成从另一个寄存器、被移位的寄存器或将一个立即数加载到目的寄存器。其中S选项决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值,当没有S 时指令不更新CPSR中条件标志位的值。
指令示例:
MOV R1,R0 ;将寄存器R0的值传送到寄存器R1
MOV PC,R14 ;将寄存器R14的值传送到 PC,常用于子程序返回
MOV R1,R0,LSL#3 ;将寄存器R0的值左移3位后传送到R1

2、MVN指令(求反)

MVN指令的格式为:

MCU是怎样输出PWM波形的?

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在电力电子控制中,PWM几乎是无处不在的,不论是AC/DC,DC/AC,还是DC/DC,都涉及到PWM,PWM具体是什么可以自行百度,网上资料非常多,这里就不再赘述。在电力电子变换里面,PWM波形生成有两种方式,模拟和数字,专用的模拟IC不在此文探讨范围之内,本文主要介绍怎样用MCU来生成PWM。

在所有的MCU里,都会有Timer定时器,PWM就是通过这个外设生成的,基本的原理可以通过下图(以STM32F407的寄存器为例)来解释。

 MCU是怎样输出PWM波形的?

计数器TIM_CNT对输入时钟进行计数,比如输入时钟是1MHz(50%占空比方波),对时钟的每一个上升沿(或者下降沿)从数字0开始计数,计数到TIM_ARR=999,一共计数1000个,经历的时间是1000*1/1000000 = 1ms,也就是1kHz,计数到999之后计数器TIM_CNT归零,重新从0开始计数到999,往复循环,这样就形成了1kHz PWM了。

ARM汇编指令(1)——跳转指令

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ARM处理器的指令集可以分为跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器(PSR)处理指令、加载/存储指令、协处理器指令和异常产生指令6大指令。

一、跳转指令

跳转指令用于实现程序流程的跳转,在ARM程序中有以下两种方法可以实现程序流程的跳转。

Ⅰ.使用专门的跳转指令;

Ⅱ.直接向程序计数器PC写入跳转地址值,通过向程序计数器PC写入跳转地址值,可以实现在4GB的地址空间中的任意跳转,在跳转之前结合使用MOV LR,PC等类似指令,可以保存将来的返回地址值,从而实现在4GB连续的线性地址空间的子程序调用。

ARM指令集中的跳转指令可以完成从当前指令向前或向后的32MB的地址空间的跳转,包括以下4条指令:

1、B指令

B指令的格式为:

B{条件} 目标地址

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