ARM微控制器工作模式实验.doc

ARM微控制器工作模式实验
一、 实验内容
《1》 使用MRS/MSR指令切换工作模式，并初始化各种模式下的堆栈指针
《2》 观察ARM微控制器在各种模式下寄存器的区别
二、 实验程序

三、 实验步骤
《1》启动ADS1.2，使用ARM Executable Image 工程模版建立一个工程MODE。
《2》建立汇编源文件TEST7.S，编写实验程序，然后添加到工程中。
《3》根据上一次实验的步骤设置工程连接地址

《4》写程序，编写完程序后，进行错误检查，若无误，则进行软件仿真调试。
《5》点击，打开寄存器窗口，选择Current项监视各寄存器的值。
《6》单步运行程序，观察寄存器值的变化

观察的过程中显示大写字母表示该位为1；显示小写字母表示该位为0
条件码标志位MZCVQ；
中断禁止标志位IF；
状态标志位T；
工作模式：User（用户模式）、FIQ(FIQ中断模式)、IRQ(IRQ中断)、SVC(管理模式)、Abort（中止模式）、Undef（未定义模式）和SYS(系统模式)
四、 思考
（1） 在用户模式或系统模式下读取SPSR寄存器会有何结果？
由于用户模式和系统模式不是异常中断，所以它们没有SPSR.因此在用户模式和系统模式中不要访问SPSR,否则将会产生不可预知的结果。
（2） 在非特权模式下能否对CPSR寄存器设置？能否读取CPSR寄存器的值？
只有在特权模式下才允许对当前程序状态寄存器CPSR的所有控制位直接进行读/写访问，而在非特权模式下只允许对CPSR的控制位进行间接访问，但可以读取CPSR的值。
（3） 在非特权模式下如何使能/禁止IRQ或FIQ中断？
使用SWI指令切换到管理模式
（4） 程序中能不能通过MSR指令直接修改CPSR中的T位来实现ARM状态/Thumb状态的切换？
不能。如果这样做的话不会清空流水线，是不安全的。可以使用BX指令进行状态切换，程序跳转的同时进行状态切换，当程序发生跳转时流水线会被清空，流水线中按原来处理器状态进行取指和译码的指令（与当前处理器状态不符的指令）会被清除，也就不会引起处理器的错误。
五、 反思
1、BIC Rd，Rn，operand2 ;位清除指令，即Rd←Rn&（～operand2）
2、MRS R0,CPSR ；读状态寄存器指令，将CPSR状态寄存器读取，保存到R0中
MSR CPSR_c,#0xd0 ；写状态寄存器指令，CPSR[7：0]=0xd0，即切换到管理模式
MSR｛cond｝ psr_fields，#immed_8r
Psr CPSR或SPSR
fields 指定传送的区域(字母必须为小写)。
c 控制域屏蔽字节（psr【7：0】）;
x 扩展域屏蔽字节（psr【15：8】）;
s 状态域屏蔽字节（psr【23：16】）;
f 标志域屏蔽字节（psr【31：24】）;