嵌入式原理实验代码集合

=============================================================
实验一
		AREA Examplel,CODE,READONLY;声明代码段
   		ENTRY					   ;标识程序入口
   		CODE32					   ;声明32位ARM指令
START	MOV R0,#15                 ;设置参数
		MOV R1,#8						
		ADDS R0,R0,R1			   ;R0=R0+R1
		B START
		END

=========================================================================

　　实验二

=========================================================================
实验二  汇编指令实验1
COUNT EQU 0x40003100                  ;定义一个变量，地址为0x40003100
      AREA Example2,CODE,READONLY     ;声明代码段Example2
      ENTRY                           ;标识程序入口
      CODE32                          ;声明32位ARM指令
START LDR R1,=COUNT                   ;R1<=COUNT
      MOV R0,#0                       ;R0<=0
      STR R0,[R1]                     ;[R1]<=R0

LOOP  LDR R1,=COUNT
      LDR R0,[R1]                     ;R0<=[R1]
      ADD R0,R0,#1                    ;R0<=R0+1
      CMP R0,#10                      ;R0与10比较,影响条件码标志
      MOVHS R0,#0                     ;若R0大于等于10.执行R0<=0
      STR R0,[R1]                     ;[R1]<=R0,即保存COUNT

      B  LOOP

      END

　　

实验二思考题:

思考题：第五题:
COUNT EQU 0x40003400                  ;定义一个变量，地址为0x40003400
      AREA Example2,CODE,READONLY     ;声明代码段Example2
      ENTRY                           ;标识程序入口
      CODE32                          ;声明32位ARM指令
START LDR R1,=COUNT                   ;R1<=COUNT
      MOV R0,#80                       ;R0<=80
      STR R0,[R1]                     ;[R1]<=R0
 
LOOP  LDR R1,=COUNT
      LDR R0,[R1]                     ;R0<=[R1]
      SUB R0,R0,#2                    ;R0<=R0-2
      CMP R0,#60                      ;R0与60比较,影响条件码标志
      MOVLO R0,#80                     ;若R0大于等于60.执行R0<=80
      STR R0,[R1]                     ;[R1]<=R0,即保存COUNT
 
      B  LOOP
 
      END

思考题第六题
COUNT EQU 0x40003400                  ;定义一个变量，地址为0x40003400
      AREA Example2,CODE,READONLY     ;声明代码段Example2
      ENTRY                           ;标识程序入口
      CODE32                          ;声明32位ARM指令
START LDR R1,=COUNT                   ;R1<=COUNT
      LDR R0,=0xAA11BB22                       ;R0<=0xAA11BB22
      STR R0,[R1]                     ;[R1]<=R0
 
      LDR R1,=COUNT
      LDR R0,[R1]
      LDRH R0,[R1]
      LDRSH R0,[R1]
      LDRB R0,[R1]
      LDRSB R0,[R1]
      LDR R0,=0xFFFFFFCC

      STRB  R0,[R1]
      STRH  R0,[R1]
      STR     R0,[R1]

      B  START
 
      END

实验三 汇编指令实验2

X        EQU        11            ; 定义X的值为11
Y        EQU        8            ; 定义Y的值为8

BIT23    EQU        (1<<23)        ; 定义BIT23的值为0x00800000
            
            AREA    Example3,CODE,READONLY    ; 声明代码段Example3
            ENTRY                ; 标识程序入口
            CODE32                ; 声明32位ARM指令
            
START        ; 使用MOV、ADD指令实现：R8 = R3 = X + Y
            MOV        R0,#X        ; R0 <= X，X的值必须是8位图数据
            MOV        R1,#Y        ; R1 <= Y，Y的值必须是8位图数据
            ADD        R3,R0,R1    ; 即是R3 = X + Y
            MOV        R8,R3        ; R8 <= R3
            
            
            ; 使用MVN、SUB指令实现：R5 = 0x5FFFFFF8 - R8 * 8
            MVN        R0,#0xA0000007        ; 0xA0000007的反码为0x5FFFFFF8
            SUB     R5,R0,R8,LSL #3        ; R8左移3位，结果即是 R8 * 8
        
            
            ; 使用CMP指令判断(5*Y/2)>(2*X)吗？若大于则R5 = R5&0xFFFF0000，否则R5 = R5|0x000000FF
            MOV        R0,#Y
            ADD        R0,R0,R0,LSL #2        ; 计算R0 = Y + 4*Y = 5*Y
            MOV        R0,R0,LSR #1        ; 计算R0 = 5*Y/2
            MOV        R1,#X
            MOV        R1,R1,LSL #1        ; 计算R1 = 2*X
            CMP        R0,R1                ; 比较R0和R1，即(5*Y/2)和(2*X)进行比较
            LDRHI   R2,=0xFFFF0000        ; 若(5*Y/2)>(2*X)，则R2 <= 0xFFFF0000
            ANDHI    R5,R5,R2            ; 若(5*Y/2)>(2*X)，则R5 = R5&R2
            ORRLS    R5,R5,#0x000000FF    ; 若(5*Y/2)≤(2*X)，则R5 = R5|0x000000FF
            
            ; 使用TST指令测试R5的bit23是否为1，若是则将bit6位清零(使用BIC指令)
            TST      R5,#BIT23
            BICNE    R5,R5,#0x00000040            
            
            B        START
            
            END

实验三思考题：

思考题1：不正确，直接带入，不符合图8位

 AREA Example4,CODE,READONLY;声明代码段 Example4
        ENTRY;
        CODE32    ;声明32位ARM指令
START   
		LDR R2,=0x1234
		LDR R3,=0x5678
		LDR R5,=0x9ACD
		LDR R6,=0xEF12
		ADDS R5,R2,R5;
		ADC  R6,R3,R6;

		B  START

		END

　　

X        EQU        11            ; 定义X的值为11
Y        EQU        8            ; 定义Y的值为8

BIT23    EQU        (1<<23)        ; 定义BIT23的值为0x00800000
            
            AREA    Example3,CODE,READONLY    ; 声明代码段Example3
            ENTRY                ; 标识程序入口
            CODE32                ; 声明32位ARM指令
            
START        ; 使用MOV、ADD指令实现：R8 = R3 = X + Y
            MOV        R0,#X        ; R0 <= X，X的值必须是8位图数据
            MOV        R1,#Y        ; R1 <= Y，Y的值必须是8位图数据
            ADD        R3,R0,R1    ; 即是R3 = X + Y
            MOV        R8,R3        ; R8 <= R3
            
            
            ; 使用MVN、SUB指令实现：R5 = 0x5FFFFFF8 - R8 * 8
            MVN        R0,#0xA0000007        ; 0xA0000007的反码为0x5FFFFFF8
            SUB     R5,R0,R8,LSL #3        ; R8左移3位，结果即是 R8 * 8
        
            
            ; 使用CMP指令判断(5*Y/2)>(2*X)吗？若大于则R5 = R5&0xFFFF0000，否则R5 = R5|0x000000FF
            MOV        R0,#Y
            ADD        R0,R0,R0,LSL #2       
            MOV        R0,R0,LSR #1        
            MOV        R1,#X
            MOV        R1,R1,LSL #1      
            CMP        R0,R1               
            LDRLS    R2,=0xFFFF0000;      
            ANDHI    R5,R5,#0x000000FF;           
            ORRLS    R5,R5,R2
            
            B        START
            
            END

　　

X		EQU		200			; 定义X的值为11
Y		EQU		163			; 定义Y的值为8

BIT23	EQU		(1<<23)		; 定义BIT23的值为0x00800000
			
			AREA	Example3,CODE,READONLY	; 声明代码段Example3
			ENTRY				; 标识程序入口
			CODE32				; 声明32位ARM指令
			
START		; 使用MOV、RSB指令实现：R8 = R3 = X - Y
			MOV		R0,#X		; R0 <= X，X的值必须是8位图数据
			MOV		R1,#Y		; R1 <= Y，Y的值必须是8位图数据
			RSB		R3,R0,R1	; 即是R3 = X-Y
			MOV		R8,R3		; R8 <= R3
			
			;R5=R8*5-0x123
			ADD R8,R8,R8,LSL #2;R8=R8+4*R8=5R8
			LDR R2,=0x123;
			SUB R5,R8,R2;
			
			; 使用CMP指令判断(4*Y/3+30)>(3*X-20)吗？若大于则R5 = R5&0xFF0000FF，否则R5 = R5|0x00FF0000
			MOV		R0,#Y/3
			MOV		R0,R0,LSL #2
			ADD     R0,R0,#30
			
			MOV		R1,#X
			ADD		R1,R1,R1,LSL #1
			SUB     R1,R1,#20;
			CMP		R0,R1				; 比较R0和R1
			LDRHI   R2,=0xFF0000FF		; 若断(4*Y/3+30)>(3*X-20)则R2 <= 0xFF0000FF
			ANDHI	R5,R5,R2			; 若(4*Y/3+30)>(3*X-20)，则R5 = R5&R2
			ORRLS	R5,R5,#0x00FF0000	; 若(4*Y/3+30)<=(3*X-20)，则R5 = R5|0x00FF0000
					
			
			B		START
			
			END

　　

实验四 汇编指令实验3
实验的目的
使用ARM汇编指令实现结构化程序编程
1 使用ARM汇编指令实现 if 条件执行
2 使用ARM汇编指令实现 for 循环结构
3 使用ARM汇编指令实现 while 循环结构
4 使用ARM汇编指令实现 do...while 循环结构
5 使用ARM汇编指令实现 switch 开关结构

1 使用ARM汇编指令实现 if 条件执行

第一个案例 if结构
;if(x>y)
;    z=100;
;else
;    z=50;
;设x为R0,y为R1,z为R2(x,y,z均为无符号整数)
        AREA Example4,CODE,READONLY;声明代码段 Example4
        ENTRY;
        CODE32    ;声明32位ARM指令
START    MOV  R0,#76;初始化x的值
        MOV  R1,#234;初始化y的值
        CMP  R0,R1;判断x>y
        MOVHI R2,#100;x>y条件正确，z=100
        MOVLS R2,#50;条件失败,z=50

2 使用ARM汇编指令实现 for 循环结构

二案例 for结构
；forIi==0;i<10;i++)
;{
;x++    
;}
;设x为R0,i为R2(i,x均为无符号整数)
        AREA Example5,CODE,READONLY;声明代码段 Example5
        ENTRY;
        CODE32    ;声明32位ARM指令
        MOV R0,#0;初始化x的值
        MOV R2,#0;设置i=0
FOR_L1  CMP R2,#10;判断i<10?
        BHS FOR_END;若条件失败,退出循环
        ADD R0,R0,#1;循环体,X++
        ADD R2,R2,#1;i++
        B   FOR_L1
FOR_END NOP

3 使用ARM汇编指令实现 while 循环结构

第三个案例 while结构
;while(x<y)
;{
;x*=2    
;}
;设x为R0,y为R1(x,y均为无符号整数)

            AREA Example6,CODE,READONLY;声明代码段 Example6
            ENTRY;
            CODE32    ;声明32位ARM指令
            MOV R0,#1;初始化x的值
            MOV R2,#20;初始化y的值
            B WHILE_L2;首先要盘判断条件
WHILE_L1    MOV R0,R0,LSL #1;循环体，x*=2
WHILE_L2    CMP R0,R1;判断x<=y
            BLS WHILE_L1;若条件正确，继续循环
WHILE_END   NOP

4 使用ARM汇编指令实现 do...while 循环结构

第四个案例 do....while()结构
;do
;{
;x--;    
;}while(x>0)
;设x为R0，(x为无符号整数)
            AREA Example6,CODE,READONLY;声明代码段 Example6
            ENTRY;
            CODE32    ;声明32位ARM指令
            MOV R0,#5;初始化x的值
DOWHILE_L1    ADD R0,R0,#-1;循环体,x--;
DOWHILE_L2    MOVS R0,R0;R0<=R0,并且影响条件标志
            BNE DOWHILE_L1;若R0不为0(即x不为0)继续循环
DOWHILE_END NOP

5 使用ARM汇编指令实现 switch 开关结构

 

第五个案例 switch
;switch(key&0x0F)
;{
;   case 0:
;    case 2:
;    case 3:x=key+y;
;           break;
;   case 5:x=key-y;
;           break;
;   case 7:x=key*y;
;           break;
;   default x=168;
;           break;    
;}
;设x为R0，y为R1,key为R2(x,y,key均为无符号整数)
            AREA Example6,CODE,READONLY;声明代码段 Example6
            ENTRY;
            CODE32    ;声明32位ARM指令
            MOV R1,#3;初始化y的值
            MOV R2,#2;初始化key的值

SWITCH      AND R2,R2,#0x0F;switch(key&0x0F)
CASE_0        CMP R2,#0;case 0:
CASE_2      CMPNE R2,#2;case 2:
CASE_3        CMPNE R2,#3;case 3:
            BNE CASE_5
            ADD R0,R2,R1;x=key+y
            B   SWITCH_END;break;

CASE_5        CMP  R2,#5;case  5:
            BNE  CASE_7
            SUB  R0,R2,R1;x=key-y
            B    SWITCH_END;break;

CASE_7        CMP  R2,#7;case  7:
            BNE  DEFAULT 
            MUL  R0,R2,R1;x=key*y
            B    SWITCH_END;break

DEFAULT     MOV  R0，#168；default x=168

SWITCH_END  NOP

HALT        B   HALT
            END

实验四思考题：

;if(x>80){
;    if(x>90){
;      z=4;
;    }else{
;      z=3;
;   }
;}else{
;    if(x>70){
;      z=2;
;    }else{
;      if(x>=60) z=1;
      else z=0;
;   }
;}
;设x为R0,z为R2(x,z均为无符号整数)
        AREA Example4,CODE,READONLY;声明代码段 Example4
        ENTRY;
        CODE32                       ;声明32位ARM指令
START    MOV  R0,#76;初始化x的值
        CMP  R0,#80;x与80比较
        BHS  IF_L1;大于或者等于80的时候
        BLO  IF_L2;小于80的时候
IF_L1   CMP  R0,#90;x与90比较
        MOVHS R2,#4;大于等于90的时候对z=4
        MOVLO R2,#3;大于80小于90的时候z=3
IF_L2   CMP R0,#70;x与70比较
        MOVHS R2,#2
        CMPLO R0,#60;
        MOVHS R2,#1;
        MOVLO R2,#0;

HALT     B HALT
         END

 思考题3：if结构

;if(a==b) c=100;
;else  c=50;
;设a为R0,b为R1，c为R2
;a,b,c均为无符号整数
        AREA Example4,CODE,READONLY;声明代码段 Example4
        ENTRY;
        CODE32                       ;声明32位ARM指令
START   MOV R1,#3;初始化y的值
        MOV R2,#2;初始化key的值
        CMP R0,R1;判断a==b
        MOVEQ R2,#100;
        MOVHE R2,#50;

 思考题3：for结构

;for(x=0;i=5;i>0;i--)
;{
;x=x+i;    
;}
;设x为R0，i为R2(i,x均为无符号整数)
AREA Example4,CODE,READONLY;声明代码段 Example4
        ENTRY;
        CODE32                       ;声明32位ARM指令
START   MOV   R0,#0;初始化x的值
        MOV   R2,#5;初始化i
FOR_L1  CMP   R2,#0;i>0?
        BLS   FOR_END;

        ADD R0,R0,R2;
        SUB R2,R2,#1;
        B   FOR_L1
FOR_END NOP

 思考题3：while()结构

;x=0;y=0;
;while(x<10)
;{
;    y=y+x;
;    x++;
;}
;设x为R0，y为R1(x,y均为无符号整数)
AREA Example4,CODE,READONLY;声明代码段 Example4
        ENTRY;
        CODE32                       ;声明32位ARM指令
START    MOV  R0,#0;
        MOV  R1,#0;
        B    WHILE_L1;首先要盘判断条件

WHILE_L1    ADD R1,R0,R1;
            ADD R0,R0,#1;

WHILE_L2    CMP R0,#10;
            BLO WHILE_L1;
WHILE_END    NOP;

 思考题3：swith()结构

;x=1;
;switch(x){
;    case 0:y=0;break;
;    case 1:y=1;break;
;    case 2:y=2;break;
;    default:y=3;break;
;}
;设x为R0，y为R1(x,y均为无符号整数)
AREA Example4,CODE,READONLY;声明代码段 Example4
        ENTRY;
        CODE32                       ;声明32位ARM指令
START    MOV   R0,#1;

SWITCH

CASE_0    CMP  R0,#0;
        ENE     CASE_1
        MOV  R1,#0;
        B    SWITCH_END
CASE_1    CMP  R0,#1;
        BNE  CASE_2
        MOV  R1,#1;
        B    SWITCH_END
CASE_2    CMPNE  R0,#2;
        BNE    DEFAULT
        MOV    R1,#2;
        B      SWITCH_END
DEFAULT MOV    R1,#3;
SWITCH_END

 实验五

;定义堆栈的大小
USR_STACK_LEGTH     EQU         64
SVC_STACK_LEGTH     EQU         0
FIQ_STACK_LEGTH     EQU         16
IRQ_STACK_LEGTH     EQU         64
ABT_STACK_LEGTH     EQU         0
UND_STACK_LEGTH     EQU         0

			AREA	Example5,CODE,READONLY	; 声明代码段Example5
			ENTRY				; 标识程序入口
			CODE32				; 声明32位ARM指令
START		MOV		R0,#0
			MOV		R1,#1
			MOV		R2,#2
			MOV		R3,#3
			MOV		R4,#4
			MOV		R5,#5
			MOV		R6,#6
			MOV		R7,#7
			MOV		R8,#8
			MOV		R9,#9
			MOV		R10,#10
			MOV		R11,#11
			MOV		R12,#12
			
			BL		InitStack	; 初始化各模式下的堆栈指针
			
			; 打开IRQ中断 (将CPSR寄存器的I位清零)
			MRS		R0,CPSR			; R0 <= CPSR
			BIC		R0,R0,#0x80 
			MSR		CPSR_cxsf,R0	; CPSR <= R0
						
			; 切换到用户模式
        	MSR     CPSR_c, #0xd0
        	MRS		R0,CPSR
        	
        	; 切换到管理模式
        	MSR     CPSR_c, #0xdf
        	MRS		R0,CPSR		

HALT		B		HALT
			
; 名称：InitStack
; 功能：堆栈初始化，即初始化各模式下的堆栈指针。
; 入口参数：无
; 出口参数：无
; 说明：在特权模式下调用此子程序，比如复位后的管理模式
InitStack    
        	MOV     R0, LR		; R0 <= LR，因为各种模式下R0是相同的

;设置管理模式堆栈
        	MSR     CPSR_c, #0xd3
        	LDR     SP, StackSvc
;设置中断模式堆栈
        	MSR     CPSR_c, #0xd2
        	LDR     SP, StackIrq
;设置快速中断模式堆栈
        	MSR     CPSR_c, #0xd1
        	LDR     SP, StackFiq
;设置中止模式堆栈
        	MSR     CPSR_c, #0xd7
      		LDR     SP, StackAbt
;设置未定义模式堆栈
        	MSR     CPSR_c, #0xdb
        	LDR     SP, StackUnd
;设置系统模式堆栈
        	MSR     CPSR_c, #0xdf
        	LDR     SP, StackUsr

        	MOV     PC, R0

StackUsr   	DCD     UsrStackSpace + (USR_STACK_LEGTH - 1)*4
StackSvc    DCD     SvcStackSpace + (SVC_STACK_LEGTH - 1)*4
StackIrq    DCD     IrqStackSpace + (IRQ_STACK_LEGTH - 1)*4
StackFiq    DCD     FiqStackSpace + (FIQ_STACK_LEGTH - 1)*4
StackAbt    DCD     AbtStackSpace + (ABT_STACK_LEGTH - 1)*4
StackUnd    DCD     UndtStackSpace + (UND_STACK_LEGTH - 1)*4


; 分配堆栈空间 
        	AREA    MyStacks, DATA, NOINIT, ALIGN=2
UsrStackSpace     	SPACE  	USR_STACK_LEGTH * 4 	; 用户（系统）模式堆栈空间
SvcStackSpace      	SPACE  	SVC_STACK_LEGTH * 4  	; 管理模式堆栈空间
IrqStackSpace      	SPACE  	IRQ_STACK_LEGTH * 4  	; 中断模式堆栈空间
FiqStackSpace      	SPACE  	FIQ_STACK_LEGTH * 4  	; 快速中断模式堆栈空间
AbtStackSpace      	SPACE  	ABT_STACK_LEGTH * 4  	; 中止义模式堆栈空间
UndtStackSpace     	SPACE  	UND_STACK_LEGTH * 4  	; 未定义模式堆栈			
			
			
			END

　

实验六

Startup.s

; 起动文件。初始化C程序的运行环境，然后进入C程序代码。

      	IMPORT	|Image$$RO$$Limit|  
      	IMPORT	|Image$$RW$$Base|   
      	IMPORT	|Image$$ZI$$Base|   
        IMPORT	|Image$$ZI$$Limit|  

		IMPORT	Main		; 声明C程序中的Main()函数

		AREA	Start,CODE,READONLY	; 声明代码段Start
		ENTRY				; 标识程序入口
		CODE32				; 声明32位ARM指令	
			
Reset	LDR		SP,=0x40003F00

        ; 初始化C程序的运行环境
    	LDR	  	R0,=|Image$$RO$$Limit|
    	LDR	    R1,=|Image$$RW$$Base|	
    	LDR	    R3,=|Image$$ZI$$Base|	
			
    	CMP	  	R0,R1
    	BEQ	    LOOP1
LOOP0	CMP	    R1,R3	  
    	LDRCC   R2,[R0],#4     
    	STRCC   R2,[R1],#4 
    	BCC	    LOOP0
    	
LOOP1	LDR	    R1,=|Image$$ZI$$Limit| 
    	MOV	    R2,#0
LOOP2	CMP	    R3,R1
    	STRCC   R2,[R3],#4
    	BCC	    LOOP2
    	
    	B		Main		; 跳转到C程序代码Main()函数
    	
    	END

　　

TEST.c

#define  uint8  	unsigned char 
#define  uint32 	unsigned int

#define  N		100

uint32  sum;
// 使用加法运算来计算1+2+3+...+(N-1)+N的值。(N>0)
void  Main(void)
{  uint32  i;
   
   sum = 0;
   for(i=0; i<=N; i++)
   {  sum += i;
   }
   
   while(1);
}

　　

思考题：

1.作用：用于引导程序，特别是找到main函数的地址位置。程序从Startup.s中开始引导配置，直到找到main函数的地址后

再转到Main()函数中执行.c文件的代码。

会出错，程序运行的过程中找不到main函数的地址。

2.不能改，因为在Startup.s中“B  MAIN”将程序跳转到mian函数中。如果改为其他的名字在寻址的过程中找不到相应的标号。

实验七：

; 起动文件。初始化C程序的运行环境，然后进入C程序代码。

      	IMPORT	|Image$$RO$$Limit|  
      	IMPORT	|Image$$RW$$Base|   
      	IMPORT	|Image$$ZI$$Base|   
        IMPORT	|Image$$ZI$$Limit|  

		IMPORT	Main		; 声明C程序中的Main()函数

		AREA	Start,CODE,READONLY	; 声明代码段Start
		ENTRY				; 标识程序入口
		CODE32				; 声明32位ARM指令	
			
Reset	LDR		SP,=0x40003F00

        ; 初始化C程序的运行环境
    	LDR	  	R0,=|Image$$RO$$Limit|
    	LDR	    R1,=|Image$$RW$$Base|	
    	LDR	    R3,=|Image$$ZI$$Base|	
			
    	CMP	  	R0,R1
    	BEQ	    LOOP1
LOOP0	CMP	    R1,R3	  
    	LDRCC   R2,[R0],#4     
    	STRCC   R2,[R1],#4 
    	BCC	    LOOP0
    	
LOOP1	LDR	    R1,=|Image$$ZI$$Limit| 
    	MOV	    R2,#0
LOOP2	CMP	    R3,R1
    	STRCC   R2,[R3],#4
    	BCC	    LOOP2
    	
    	B		Main		; 跳转到C程序代码Main()函数
    	
    	END




; 加法函数，原型为uint32 Add(uint32 x, uint32 y)。

		EXPORT	Add

		AREA	AddC,CODE,READONLY	; 声明代码段AddC
		ENTRY				; 标识程序入口
		CODE32				; 声明32位ARM指令	
		
Add		ADD		R0,R0,R1	; 输入参数x为R0，y为R1
		MOV		PC,LR		; 返回值为R0

		END

　　

1.作用：用于引导程序，特别是找到main函数的地址位置。程序从Startup.s中开始引导配置，直到找到main函数的地址后

再转到Main()函数中执行.c文件的代码。

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