數(shù)據(jù)傳送指令之單數(shù)據(jù)交換指令

5.5 單數(shù)據(jù)交換指令
　　交換指令是load/store指令的一種特例，它把一個(gè)寄存器單元的內(nèi)容與寄存器內(nèi)容交換。交換指令是一個(gè)原子操作（atomic operation），也就是說(shuō)，在連續(xù)的總線(xiàn)操作中讀/寫(xiě)一個(gè)存儲(chǔ)單元，在操作期間阻止其他任何指令對(duì)該存儲(chǔ)單元的讀/寫(xiě)。
　　交換指令如表5.4所示。
　　表5.4 交換指令SWP
　　指 令作 用操 作
　　SWP字交換Tmp=men32［Rn］
　　Mem32［Rn］=Rm
　　Rd=tmp
　　續(xù)表
　　指 令作 用操 作
　　SWPB字節(jié)交換Tmp=men8［Rn］
　　Mem8［Rn］=Rm
　　Rd=tmp
　　注意交換指令在執(zhí)行期間不能被其他任何指令或其他任何總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)打斷，在此期間系統(tǒng)占用總線(xiàn)（holds the bus），直至交換完成。
　　5.5.1 字交換指令SWP
　　（1）指令編碼格式
　　SWP指令用于將內(nèi)存中的一個(gè)字單元和一個(gè)指定寄存器的值相交換。操作過(guò)程如下，假設(shè)內(nèi)存單元地址存放在寄存器《Rn》中，指令將《Rn》中的數(shù)據(jù)讀取到目的寄存器Rd中，同時(shí)將另一個(gè)寄存器《Rm》的內(nèi)容寫(xiě)入到該內(nèi)存單元中。當(dāng)《Rd》和《Rm》為同一個(gè)寄存器時(shí)，指令交換該寄存器和內(nèi)存單元的內(nèi)容。
　　指令的編碼格式如圖5.20所示。
　　
　　圖5.20 SWP指令編碼格式
　?。?）指令的語(yǔ)法格式
　　SWP{《cond》} 《Rd》，《Rm》，［《Rn》］
　?、?《cond》
　　為指令編碼中的條件域。它指示SWP指令在什么條件下執(zhí)行。當(dāng)《cond》忽略時(shí)，指令為無(wú)條件執(zhí)行（cond=AL（Alway））。
　　② 《Rd》
　　目標(biāo)寄存器。
　　③ 《Rm》
　　寄存器包含將要存儲(chǔ)到內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。
　?、?《Rn》
　　寄存器中包含將要訪(fǎng)問(wèn)的內(nèi)存地址。
　?。?）指令操作的偽代碼
　　指令操作偽代碼如下面程序段所示。
　　If ConditionPassed{cond} then
　　If Rn［1:0］==0b00 then
　　Temp=memory［Rn，4］
　　Else if Rn［1:0］==0b01 then
　　Temp=memory［Rn，4］ Rotate_right 8
　　Else if Rn［1:0］==0b10 then
　　Temp=memory［Rn，4］ Rotate_right 16
　　Else /* Rn［1:0］==0b11 */
　　Temp=memory［Rn，4］ Rotate_right 24
　　Memory［Rn，4］=Rm
　　Rd=temp
　　單數(shù)據(jù)交換指令
　　2013-09-13 17:21:50 來(lái)源：EEFOCUS
　　分享到：標(biāo)簽：數(shù)據(jù)傳送指令 微處理器 單數(shù)據(jù)交換指令 ARM
　　5.5.2 字節(jié)交換指令SWPB
　?。?）指令編碼格式
　　SWPB指令用于將內(nèi)存中的一個(gè)字節(jié)單元和一個(gè)指定寄存器的低8位值相交換，操作過(guò)程如下。假設(shè)內(nèi)存單元地址存放在寄存器《Rn》中，指令將《Rn》中的數(shù)據(jù)讀取到目的寄存器Rd中，寄存器Rd的高24位設(shè)為0，同時(shí)將另一個(gè)寄存器《Rm》的低8位內(nèi)容寫(xiě)入到該內(nèi)存字節(jié)單元中。當(dāng)《Rd》和《Rm》為同一個(gè)寄存器時(shí)，指令交換該寄存器低8位內(nèi)容和內(nèi)存字節(jié)單元的內(nèi)容。
　　指令的編碼格式如圖5.21所示。
　　
　　圖5.21 SWPB指令編碼格式
　?。?）指令的語(yǔ)法格式
　　SWP{《cond》}B 《Rd》，《Rm》，［《Rn》］
　?、?《cond》
　　為指令編碼中的條件域。它指示SWPB指令在什么條件下執(zhí)行。當(dāng)《cond》忽略時(shí)，指令為無(wú)條件執(zhí)行（cond=AL（Alway））。
　?、?《Rd》
　　目標(biāo)寄存器。
　　③ 《Rm》
　　寄存器包含將要存儲(chǔ)到內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。
　?、?《Rn》
　　寄存器中包含將要訪(fǎng)問(wèn)的內(nèi)存地址。
　?。?）指令操作的偽代碼
　　指令操作偽代碼如下面程序段所示。
　　If ConditionPassed{cond} then
　　Temp=Memory［Rn，1］
　　Memory［Rn，1］=Rm［7:0］
　　Rd=temp
　　5.5.3 交換指令SWP應(yīng)用
　　寄存器和存儲(chǔ)器交換指令SWP指令用于將一個(gè)內(nèi)存單元（該單元地址放在寄存器Rn中）的內(nèi)容讀取到一個(gè)寄存器Rd中，同時(shí)將另一個(gè)寄存器Rm的內(nèi)容寫(xiě)到該內(nèi)存單元中，使用SWP可實(shí)現(xiàn)信號(hào)量操作。
　　格式如下。
　　SWP{cond}B Rd，Rm，［Rn］
　　其中，B為可選后綴，若有B，則交換字節(jié)，否則交換32位字。Rd為目的寄存器，存儲(chǔ)從存儲(chǔ)器中加載的數(shù)據(jù)，同時(shí)，Rm中的數(shù)據(jù)將會(huì)被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。若Rm與Rn相同，則為寄存器與存儲(chǔ)器內(nèi)容進(jìn)行交換。Rn為要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的存儲(chǔ)器地址，Rn不能與Rd和Rm相同。
　　【例5.6】SWP指令舉例。
　　SWP r1，r1，［r0］ ;將r1的內(nèi)容與r0指向的存儲(chǔ)單元內(nèi)容進(jìn)行交換
　　SWPB r1，r2，［r0］ ;將r0指向的存儲(chǔ)單元內(nèi)容讀取一字節(jié)數(shù)據(jù)到r1中（高24位清零），
　　并將r2的內(nèi)容寫(xiě)入到該內(nèi)存單元中（最低字節(jié)有效）
　　使用SWP指令可以方便地進(jìn)行信號(hào)量操作。
　　12C_SEM EQU 0x40003000
　　……
　　12C_SEM_WAIT
　　MOV r0，#0
　　LDR r0，=12C_SEM
　　SWP r1，r1，［r0］ ;取出信號(hào)量，并將其設(shè)為0
　　CMP r1，#0 ;判斷是否有信號(hào)
　　BEQ 12C_SEM_WAIT ;若沒(méi)有信號(hào)則等待
?