Тема 5.3.7 Система команд

Не смотря на то, что большинство программ, исполняемых процессорами ARM7, написано на языках высокого уровня, для разработки действительно эффективных встраиваемых приложений необходимо понимать машинный код, скрывающийся под ними.

Процессор ARM7 поддерживает два набора команд: мультимедийный набор команд ARM с 32-битными командами и набор команд общего назначенияThumb с 16-битными командами.

Ядро ARM7 было разработано таким образом, что его можно использовать как в качестве процессора с обратным порядком байтов (big – endian processor), так и в качестве процессора с прямым порядком байтов (little – endian processor). В первом случае старший бит 32-битного слова располагается в начале слова, а во втором случае – в конце. В связи с этим необходимо удостовериться, что при компиляции формат слов задан правильно.

Одна из наиболее интересных особенностей набора команд ARM заключается в том, что каждая команда поддерживает условное выполнение. Старшие четыре бита кода команды всегда сравниваются с флагами условий в регистре состояния CPSR. Если их значения не совпадают, команда не выполняется и проходит через конвейер как команда NOP (пустой оператор). К базовым мнемоническим обозначениям команд ассемблера можно добавлять любой из шестнадцати префиксов, приведенных в таблице 5.7, определяющих тестируемые состояния флагов условий.

Таблица 5.7 Префиксы команд

На практике существует некоторый порог, при котором принудительное “проталкивание” команд NOP через конвейер оказывается эффективнее выполнения традиционных команд условного перехода и связанного с этим повторным заполнением буфера. Этот порог равен трем командам, поэтому короткий переход, такой как:

if(x<100)

{

x++;

}

при использовании условно выполняемых команд ARM будет реализован более эффективно.

Все множество команд ARM можно разбить на 6 основных групп:

- команды ветвления;

- команды обработки данных;

- команды передачи данных;

- команды передачи боков данных;

- команды умножения;

- команды программного прерывания.