ARM Cortex-M4 指令列表

ARM Cortex-M4 支持的指令在下表 1~8 中列出。

    表 1 16 位数据操作指令
    指令 功能
    ADC        带进位加法
    ADD        加法
    AND        按位与。这里的按位与和 C 的”&”功能相同
    ASR        算术右移
    BIC        按位清 0（把一个数跟另一个无符号数的反码按位与）
    CMN        负向比较（把一个数跟另一个数据的二进制补码相比较）
    CMP        比较（比较两个数并且更新标志）
    CPY        把一个寄存器的值拷贝到另一个寄存器中
    EOR        近位异或
    LSL        逻辑左移（如无其它说明，所有移位操作都可以一次移动多格）
    LSR        逻辑右移
    MOV        寄存器加载数据，既能用于寄存器间的传输，也能用于加载立即数
    MUL        乘法
    MVN        加载一个数的 NOT 值（取到逻辑反的值）
    NEG        取二进制补码
    ORR        按位或
    ROR        圆圈右移
    SBC        带借位的减法
    SUB        减法
    TST        测试（执行按位与操作，并且根据结果更新 Z）
    REV        在一个 32 位寄存器中反转字节序
    REVH        把一个 32 位寄存器分成两个 16 位数，在每个 16 位数中反转字节序
    REVSH        把一个 32 位寄存器的低 16 位半字进行字节反转，然后带符号扩展到 32 位
    SXTB        带符号扩展一个字节到 32 位
    SXTH        带符号扩展一个半字到 32 位
    UXTB        无符号扩展一个字节到 32 位
    UXTH        无符号扩展一个半字到 32 位
                                                                                                                                                                                            
    表 2 16 位转移指令
    指令 功能
    B        无条件转移
    B        条件转移
    BL        转移并链接。用于呼叫一个子程序，返回地址被存储在 LR 中
    BLX        使用立即数的 BLX 不要在 ARM Cortex-M4 中使用
    CBZ        比较，如果结果为 0 就转移（只能跳到后面的指令）
    CBNZ        比较，如果结果非 0 就转移（只能跳到后面的指令）
    IT        If‐Then
                                                                                                                                                                                          
    表 3 16 位存储器数据传送指令
    指令 功能
    LDR        从存储器中加载字到一个寄存器中
    LDRH        从存储器中加载半字到一个寄存器中
    LDRB        从存储器中加载字节到一个寄存器中
    LDRSH        从存储器中加载半字，再经过带符号扩展后存储一个寄存器中
    LDRSB        从存储器中加载字节，再经过带符号扩展后存储一个寄存器中
    STR        把一个寄存器按字存储到存储器中
    STRH        把一个寄存器存器的低半字存储到存储器中
    STRB        把一个寄存器的低字节存储到存储器中
    LDMIA        加载多个字，并且在加载后自增基址寄存器
    STMIA        加载多个字，并且在加载后自增基址寄存器
    PUSH        压入多个寄存器到栈中
    POP        从栈中弹出多个值到寄存器中
            16 位数据传送指令没有任何新内容，因为它们是 Thumb 指令，在 v4T 时就已经固定下来了。
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       
    指令 功能
    SVC        系统服务调用
    BKPT        断点指令。如果调试被使能，则进入调试状态（停机）。或者如果调试监视器异常被使能，则调用一个调试异常，否则调用一个 fault 异常
    NOP        无操作
    CPSIE        使能 PRIMASK(CPSIE i)/FAULTMASK(CPSIE f)——清 0 相应的位
    CPSID        除能 PRIMASK(CPSID i)/FAULTMASK(CPSID f)——置位相应的位
                                                                                                                                                                                                                                                                                             
    表 4 其它 16 位指令
    指令 功能
    ADC        带进位加法
    ADD        加法
    ADDW        宽加法（可以加 12 位立即数）
    AND        按位与
    ASR        算术右移
    BIC        位清零（把一个数按位取反后，与另一个数逻辑与）
    BFC        位段清零
    BFI        位段插入
    CMN        负向比较（把一个数和另一个数的二进制补码比较，并更新标志位）
    CMP        比较两个数并更新标志位
    CLZ        计算前导零的数目
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                
    表 5 32 位数据操作指令
                                                                 
    EOR        按位异或
    LSL        逻辑左移
    LSR        逻辑右移
    MLA        乘加
    MLS        乘减
    MOVW        把 16 位立即数放到寄存器的底 16 位，高 16 位清 0
    MOV        加载 16 位立即数到寄存器（其实汇编器会产生 MOVW）
    MOVT        把 16 位立即数放到寄存器的高 16 位，低 16 位不影响
    MVN        移动一个数的补码
    MUL        乘法
    ORR        按位或
    ORN        把源操作数按位取反后，再执行按位或
    RBIT        位反转（把一个 32 位整数先用 2 进制表达，再旋转 180 度）
    REV        对一个 32 位整数做按字节反转
    REVH/        对一个 32 位整数的高低半字都执行字节反转
    REV16        对一个 32 位整数的低半字执行字节反转，再带符号扩展成 32 位数
    REVSH        圆圈右移
    ROR        带进位的逻辑右移一格（最高位用 C 填充，且不影响 C 的值）
    RRX        从一个 32 位整数中提取任意的位段，并且带符号扩展成 32 位整数
    SFBX        带符号除法
    SDIV        带符号长乘加（两个带符号的 32 位整数相乘得到 64 位的带符号积，再把积
    SMLAL        加到另一个带符号 64 位整数中）
    SMULL        带符号长乘法（两个带符号的 32 位整数相乘得到 64 位的带符号积）
    SSAT        带符号的饱和运算
    SBC        带借位的减法
    SUB        减法
    SUBW        宽减法，可以减 12 位立即数
    SXTB        字节带符号扩展到 32 位数
    TEQ        测试是否相等（对两个数执行异或，更新标志但不存储结果）
    TST        测试（对两个数执行按位与，更新 Z 标志但不存储结果）
    UBFX        无符号位段提取
    UDIV        无符号除法
    UMLAL        无符号长乘加（两个无符号的 32 位整数相乘得到 64 位的无符号积，再把积加到另一个无符号 64 位整数中）
    UMULL        无符号长乘法（两个无符号的 32 位整数相乘得到 64 位的无符号积）
    USAT        无符号饱和操作（但是源操作数是带符号的）
    UXTB        字节被无符号扩展到 32 位（高 24 位清 0）
    UXTH        半字被无符号扩展到 32 位（高 16 位清 0）
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          
    表 6 32 位存储器数据传送指令
    LDRH        加载半字到寄存器
    LDRSH        加载半字到寄存器，再带符号扩展到 32 位
    LDM        从一片连续的地址空间中加载多个字到若干寄存器
    LDRD        从连续的地址空间加载双字（ 64 位整数）到 2 个寄存器
    STR        存储寄存器中的字
    STRB        存储寄存器中的低字节
    STRH        存储寄存器中的低半字
    STM        存储若干寄存器中的字到一片连续的地址空间中
    STRD        存储 2 个寄存器组成的双字到连续的地址空间中
    PUSH        把若干寄存器的值压入堆栈中
    POP        从堆栈中弹出若干的寄存器的值                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    
    表 7 32 位转移指令
    指令 功能
    B        无条件转移
    BL        转移并连接（ 调用子程序）
    TBB        以字节为单位的查表转移。从一个字节数组中选一个 8 位前向跳转地址并转移
    TBH        以半字为单位的查表转移。从一个半字数组中选一个 16 位前向跳转的地址并转移
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   
    表 8 其它 32 位指令
    指令 功能
    LDREX        加载字到寄存器，并且在内核中标明一段地址进入了互斥访问状态
    LDREXH        加载半字到寄存器，并且在内核中标明一段地址进入了互斥访问状态
    LDREXB        加载字节到寄存器，并且在内核中标明一段地址进入了互斥访问状态
    STREX        检查将要写入的地址是否已进入了互斥访问状态，如果是则存储寄存器的字
    STREXH        检查将要写入的地址是否已进入了互斥访问状态，如果是则存储寄存器的半字
    STREXB        检查将要写入的地址是否已进入了互斥访问状态，如果是则存储寄存器的字节
    CLREX        在本地的处理上清除互斥访问状态的标记（先前由 LDREX/LDREXH/LDREXB 做的标记）
    MRS        加载特殊功能寄存器的值到通用寄存器
    MSR        存储通用寄存器的值到特殊功能寄存器
    NOP        无操作
    SEV        发送事件
    WFE        休眠并且在发生事件时被唤醒
    WFI        休眠并且在发生中断时被唤醒
    ISB        指令同步隔离（与流水线和 MPU 等有关）
    DSB        数据同步隔离（与流水线、 MPU 和 cache 等有关）

    DMB        数据存储隔离（与流水线、 MPU 和 cache 等有关）