【方輝專欄】Armv7 M 架構(gòu)簡介（四） --寄存器常見操作
2022-10-14
摘要： 本文主要對Armv7-M架構(gòu)中指令集對寄存器中的值的操作行介紹。關(guān)鍵字：Armv7-M架構(gòu)、按位邏輯運(yùn)算、移位、加法、減法、乘法、偽代碼描述指令集對寄存器中的值提供如下操作。包括按位邏輯運(yùn)算、移位操作、加法、減法和乘法、這些操作的描述，在Arm7-M架構(gòu)手冊中都是用偽代碼形式來描述的。在指令中會用到如下類型的位移和循環(huán)操作：邏輯左移（LSL）：將寄存器中每一位向左移動指定位數(shù)，右端用零補(bǔ)齊。除非最后移除的一位被當(dāng)做輸出，否則移除的位被丟棄。相應(yīng)偽代碼如下：//需要輸出最后一位//LSL_C()(bits(N), bit) LSL_C(bits(N) x, integer shift)assert shift > 0;extended_x = x : Zeros(shift);result = extended_x<N-1:0>;carry_out = extended_x<N>;return (result, carry_out);//不需要輸出最后一位//LSL()(bits(N) LSL(bits(N) x, integer shift)assert shift >= 0;if shift == 0 thenresult = x;else(result, -) = LSL_C(x, shift);return result;邏輯右移（LSR）：將寄存器中每一位向右移動指定位數(shù)，左端用零補(bǔ)齊。除非最后一位被當(dāng)做輸出，否則移除的位被丟棄。相應(yīng)偽代碼如下：//需要最后一位輸出//LSR_C()(bits(N), bit) LSR_C(bits(N) x, integer shift)assert shift > 0;extended_x = ZeroExtend(x, shift+N);result = extended_x<shift+N-1:shift>;carry_out = extended_x<shift-1>;return (result, carry_out);//不需要輸出最后一位//LSR()(bits(N) LSR(bits(N) x, integer shift）assert shift >= 0;if shift == 0 thenresult = x;else(result, -) = LSR_C(x, shift);return result;算術(shù)右移（ASR）：將將寄存器中每一位向右移動指定位數(shù)，左端用零補(bǔ)齊。除非最后一位被當(dāng)做輸出，否則移除的位被丟棄。相應(yīng)偽代碼如下：//需要最后一位輸出//ASR_C()(bits(N), bit) ASR_C(bits(N) x, integer shift)assert shift > 0;extended_x = SignExtend(x, shift+N);result = extended_x<shift+N-1:shift>;carry_out = extended_x<shift-1>;return (result, carry_out);//不需要最后一位輸出//ASR()(bits(N) ASR(bits(N) x, integer shift)assert shift >= 0;if shift == 0 thenresult = x;else(result, -) = ASR_C(x, shift);return result;循環(huán)右移（ROR）：將將寄存器中每一位向右移動指定位數(shù)，從右端移除的每個位在左端重新引入，最后輸出的一位可以作為輸出。相應(yīng)偽代碼如下：//需要最后一位輸出//ROR_C()(bits(N), bit) ROR_C(bits(N) x, integer shift)assert shift != 0;m = shift MOD N;result = LSR(x,m) OR LSL(x,N-m);carry_out = result<N-1>;return (result, carry_out);//不需要最后一位輸出//ROR()(bits(N) ROR(bits(N) x, integer shift)if shift == 0 thenresult = x;else(result, -) = ROR_C(x, shift);return result;帶擴(kuò)展位循環(huán)右移（RRX）：將將寄存器中每一位向右移動一位，進(jìn)位輸入到左端。移除的右端可以作為輸出。相應(yīng)偽代碼如下：//需要最后一位輸出//RRX_C()(bits(N), bit) RRX_C(bits(N) x, bit carry_in)result = carry_in : x<N-1:1>;carry_out = x<0>;return (result, carry_out);//不需要最后一位輸出//RRX()(bits(N) RRX(bits(N) x, bit carry_in)(result, -) = RRX_C(x, carry_in);return result;來源：《Armv7-M Architecture Reference Manual 》+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關(guān)于億道電子億道電子技術(shù)有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內(nèi)資深的研發(fā)工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業(yè)客戶提供研發(fā)、設(shè)計、管理過程中使用的各種軟件開發(fā)工具，致力于幫助客戶提高研發(fā)管理效率、縮短產(chǎn)品設(shè)計周期，提升產(chǎn)品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，并作為他們在中國區(qū)的主要分銷合作伙伴服務(wù)了數(shù)千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發(fā)工具、EDA 設(shè)計工具、軟件編譯以及測試工具、結(jié)構(gòu)設(shè)計工具、仿真工具、電氣設(shè)計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經(jīng)驗積累，真正的幫助客戶實現(xiàn)了讓研發(fā)更簡單、更可靠、更高效的目標(biāo)。歡迎關(guān)注“億道電子”公眾號了解更多研發(fā)工具軟件知識
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