ARM处理器9种基本寻址方式

寻址方式是根据指令中给出的地址码字段来实现寻找真实操作数地址的方式，ARM处理器有9 种基本寻址方式。

1．寄存器寻址

操作数的值在寄存器中，指令中的地址码字段给出的是寄存器编号，寄存器的内容是操作数，指令执行时直接取出寄存器值操作。

例如指令：

MOV    R1,R2             ；R1←R2

SUB     R0,R1,R2          ；R0←R1- R2

2．立即寻址

在立即寻址指令中数据就包含在指令当中，立即寻址指令的操作码字段后面的地址码部分就是操作数本身，取出指令也就取出了可以立即使用的操作数（也称为立即数）。立即数要以“＃”为前缀，表示16进制数值时以“0x”表示。

例如指令：

ADD     R0,R0,#1          ；R0←R0 + 1

MOV    R0,#0xff00         ；R0←0xff00

3．寄存器移位寻址

寄存器移位寻址是ARM指令集特有的寻址方式。第2个寄存器操作数在与第1个操作数结合之前，先进行移位操作。

例如指令：

MOV     R0,R2,LSL #3      ；R2的值左移3位，结果放入R0，即R0=R2 * 8

ANDS    R1,R1,R2,LSL R3   ；R2的值左移R3位，然后和R1相与操作，结果放入R1

可采用的移位操作如下：

LSL：逻辑左移（Logical Shift Left），寄存器中字的低端空出的位补0。

LSR：逻辑右移（Logical Shift Right），寄存器中字的高端空出的位补0。

ASR：算术右移（Arithmetic Shift Right），移位过程中保持符号位不变，即如果源操作数为正数，则字的高端空出的位补0，否则补1

ROR：循环右移（Rotate Right），由字的低端移出的位填入字的高端空出的位

RRX：带扩展的循环右移（Rotate Right extended by 1 place）,操作数右移一位，高端空出的位用原C 标志值填充。

各移位操作过程如图所示。

 4．寄存器间接寻址

指令中的地址码给出的是一个通用寄存器编号，所需要的操作数保存在寄存器指定地址的存储单元中，即寄存器为操作数的地址指针，操作数存放在存储器中。

例如指令 ：

LDR  R0,[R1]   ；R0←[R1]（将R1中的数值作为地址，取出此地址中的数据保存在R0中）

STR  R0,[R1]   ；[R1] ←R0

5．变址寻址

变址寻址是将基址寄存器的内容与指令中给出的偏移量相加，形成操作数的有效地址，变址寻址用于访问基址附近的存储单元，常用于查表，数组操作，功能部件寄存器访问等。

例如指令：

LDR    R2,[R3,#4]    ；R2←[R3 + 4]（将R3中的数值加4作为地

址，取出此地址的数值保存在R2 中）

STR    R1,[R0,#-2]    ；[R0-2] ← R1（将R0中的数值减2 作为地址，把R1中的内容保存到此地址位置）

6．多寄存器寻址

采用多寄存器寻址方式，一条指令可以完成多个寄存器值的传送，这种寻址方式用一条指令最多可以完成16个寄存器值的传送。

例如指令：

LDMIA     R0,{R1,R2,R3,R5}       ；

7． 堆栈寻址

堆栈是一种数据结构，堆栈是特定顺序进行存取的存储区，操作顺序分为“后进先出”和“先进后出”，堆栈寻址时隐含的，它使用一个专门的寄存器（堆栈指针）指向一块存储区域（堆栈），指针所指向的存储单元就是堆栈的栈顶。存储器生长堆栈可分为两种：

向上生长：向高地址方向生长，称为递增堆栈（Ascending Stack）。

向下生长：向低地址方向生长，称为递减堆栈（Decending Stack）。

堆栈指针指向最后压入的堆栈的有效数据项，称为满堆栈（Full Stack）；堆栈指针指向下一个要放入的空位置，称为空堆栈（Empty Stack）。

这样就有四种类型的堆栈工作方式，ARM微处理器支持这四种类型的堆栈工作方式，即：

满递增堆栈：堆栈指针指向最后压入的数据，且由低地址向高地址生成。如指令LDMFA，STMFA 等。

满递减堆栈：堆栈指针指向最后压入的数据，且由高地址向低地址生成。如指令LDMFD，STMFD 等。

空递增堆栈：堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置，且由低地址向高地址生成。如指令LDMEA，STMEA 等。

空递减堆栈：堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置，且由高地址向低地址生成。如指令LDMED，STMED 等。

8．块复制寻址

块复制寻址用于把一块从存储器的某一位置复制到另一位置，是一个多寄存器传送指令。例如指令：

STMIA    R0!,{R1-R7}      ；将R1～R7的数据保存到存储器中，存储器指针在保存第一个值之后增加，增长方向为向上增长。

STMDA   R0!,{R1-R7}      ；将R1～R7的数据保存到存储器中，存储器指针在保存第一个值之后增加，增长方向为向下增长。

9．相对寻址

相对寻址是变址寻址的一种变通，由程序计数器PC提供基准地址，指令中的地址码字段作为偏移量，两者相加后得到的地址即为操作数的有效地址。

例如指令：

BL  ROUTE1               ；调用到ROUTE1子程序

BEQ  LOOP                ；条件跳转到LOOP标号处

LOOP  MOV R2,#2

    ROUTE1