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文件名称:ARM Cortex-M 系列:ARM Cortex-M7 系列_(4).Cortex-M7的指令集.docx
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更新时间:2025-06-11
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Cortex-M7的指令集

指令集概述

ARMCortex-M7处理器基于ARMv7E-M架构,具有高级指令集和高效的性能。Cortex-M7的指令集继承了ARMv7E-M的大部分特性,并在此基础上进行了扩展,以支持更多的高级功能和优化。Cortex-M7的指令集主要包括ARM指令集和Thumb-2指令集,其中Thumb-2指令集是ARM指令集的紧凑版本,可以在保持高性能的同时减少代码大小。

ARM指令集

ARM指令集是32位指令集,每个指令占用4个字节。Cortex-M7支持ARM指令集,但通常在嵌入式应用中使用Thumb-2指令集,因为Thumb-2指令集更紧凑,代码大小更小。

Thumb-2指令集

Thumb-2指令集是ARM指令集的扩展,支持16位和32位指令混合使用,从而在保持高性能的同时减少代码大小。Thumb-2指令集提供了丰富的指令集,包括数据处理指令、加载/存储指令、分支指令、协处理器指令等。

数据处理指令

数据处理指令用于执行基本的算术和逻辑操作。Cortex-M7的数据处理指令集非常丰富,支持多种操作类型,包括加法、减法、乘法、除法、位操作等。

基本算术指令

ADD(加法)

ADD指令用于将两个寄存器或一个寄存器和一个立即数相加,并将结果存储到目标寄存器中。

//将R1和R2的值相加,结果存储到R0

ADDR0,R1,R2

//将R1和立即数10相加,结果存储到R0

ADDR0,R1,#10

SUB(减法)

SUB指令用于从一个寄存器中减去另一个寄存器或立即数,并将结果存储到目标寄存器中。

//从R1中减去R2的值,结果存储到R0

SUBR0,R1,R2

//从R1中减去立即数10,结果存储到R0

SUBR0,R1,#10

MUL(乘法)

MUL指令用于将两个寄存器的值相乘,并将结果存储到目标寄存器中。

//将R1和R2的值相乘,结果存储到R0

MULR0,R1,R2

DIV(除法)

DIV指令用于将一个寄存器的值除以另一个寄存器的值,并将商存储到目标寄存器中。

//将R1的值除以R2的值,结果存储到R0

DIVR0,R1,R2

位操作指令

AND(按位与)

AND指令用于执行按位与操作,并将结果存储到目标寄存器中。

//将R1和R2的值按位与,结果存储到R0

ANDR0,R1,R2

//将R1和立即数0xFF按位与,结果存储到R0

ANDR0,R1,#0xFF

ORR(按位或)

ORR指令用于执行按位或操作,并将结果存储到目标寄存器中。

//将R1和R2的值按位或,结果存储到R0

ORRR0,R1,R2

//将R1和立即数0xFF按位或,结果存储到R0

ORRR0,R1,#0xFF

EOR(按位异或)

EOR指令用于执行按位异或操作,并将结果存储到目标寄存器中。

//将R1和R2的值按位异或,结果存储到R0

EORR0,R1,R2

//将R1和立即数0xFF按位异或,结果存储到R0

EORR0,R1,#0xFF

BIC(按位清零)

BIC指令用于执行按位清零操作,并将结果存储到目标寄存器中。

//将R1的值与R2的值按位与后取反,结果存储到R0

BICR0,R1,R2

//将R1的值与立即数0xFF按位与后取反,结果存储到R0

BICR0,R1,#0xFF

加载/存储指令

加载/存储指令用于在寄存器和内存之间传输数据。Cortex-M7支持多种加载/存储指令,包括单数据加载/存储指令和多数据加载/存储指令。

单数据加载/存储指令

LDR(加载)

LDR指令用于从内存中加载32位数据到寄存器中。

//从地址[R1]加载32位数据到R0

LDRR0,[R1]

//从地址0x1000加载32位数据到R0

LDRR0,=0x1000

STR(存储)

STR指令用于将寄存器中的32位数据存储到内存中。

//将R0中的32位数据存储到地址[R1]

STRR0,[R1]

//将R0中的32位数据存储到地址0x1000

STRR0,=0x1000

多数据加载/存储指令

LDM(加载多个寄存器)

LDM指令用于从内存中加载多个寄存器。

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