通用寄存器組：
CM3 擁有通用寄存器 R0-R15 以及一些特殊功能寄存器。 R0-R12 是最“通用目的”的，但是絕大多數(shù)的 16 位指令只能使用 R0-R7（低組寄存器），而 32 位的 Thumb-2 指令則可以訪問所有通用寄存器。特殊功能寄存器有預定義的功能，而且必須通過專用的指令來訪問。

RO–R12為32位的通用寄存器；
絕大多數(shù)的 16 位指令只能使用 R0-R7（低組寄存器），而 32 位的 Thumb-2 指令則可以訪問所有通用寄存器。
R0-R7 也被稱為低組寄存器。所有指令都能訪問它們。它們的字長全是 32 位，復位后的初始值是不可預料的；
R8-R12 也被稱為高組寄存器。這是因為只有很少的 16 位 Thumb 指令能訪問它們， 32 位的thumb-2 指令則不受限制。它們也是 32 位字長，且復位后的初始值是不可預料的。

R13位堆棧指針寄存器SP，R13有兩個堆棧指針，任何時候都只能用到一個；
主堆棧指針（MSP）：復位后缺省使用的堆棧指針，用于操作系統(tǒng)內(nèi)核以及異常處理例程（包括中斷服務例程）
進程堆棧指針（PSP）：由用戶的應用程序代碼使用。（堆棧指針的最低兩位永遠是 0，這意味著堆棧總是 4 字節(jié)對齊的。他們的地址必 須是0x4,0x8,0xc,……）
堆棧指針用于訪問堆棧，訪問堆棧只需要兩條指令，PUSH核POP，并且 PUSH 指令和 POP 指令默認使用 SP。通常在進入一個子程序后，第一件事就是把寄存器的值先 PUSH 入堆棧中，在子程序退出前再 POP 曾經(jīng) PUSH 的那些寄存器。其匯編語言語法如下例所示；

PUSH {R0} ; *(--R13)=R0。 R13 是 long*的指針 POP {R0} ; R0= *R13++

PUSH 和 POP 還能一次操作多個寄存器，如下所示：

subroutine_1 PUSH {R0-R7, R12, R14} ; 保存寄存器列表 … ; 執(zhí)行處理 POP {R0-R7, R12, R14} ; 恢復寄存器列表 BX R14 ; 返回到主調(diào)函數(shù)

R14：連接寄存器LR；
跳轉(zhuǎn)到一個子程序時，由 R14 ，也就是LR寄存器來存儲返回地址；其匯編用法如下：

main ;主程序 … BL function1 ; 使用“分支并連接”指令呼叫 function1; PC= function1，并且 LR=main 的下一條指令地址 … Function1 … ; function1 的代碼 BX LR ; 函數(shù)返回（如果 function1 要使用 LR，必須在使用前 PUSH，; 否則返回時程序就可能跑飛了——譯注）

R15：程序計數(shù)寄存器；
也叫PC指針寄存器，用于指向下一條指令的地址，確保程序有序的執(zhí)行，CM3 內(nèi)部使用了指令流水線，讀 PC 時返回的值是當前指令的地址+4。如：

0x1000: MOV R0, PC ; R0 = 0x1004

特殊功能寄存器–必須通過專用的指令來訪問

狀態(tài)寄存器xPSR
記錄 ALU 標志（0 標志，進位標志，負數(shù)標志，溢出標志），執(zhí)行狀態(tài)，以及當前正服務的中斷號，程序狀態(tài)寄存器在其內(nèi)部又被分為三個子狀態(tài)寄存器：
1.應用程序 PSR（APSR）
2. 中斷號 PSR（IPSR）
3. 執(zhí)行 PSR（EPSR）
通過 MRS/MSR 指令，可對這 3 個 寄存器即可以單獨訪問，也可以組合訪問（2 個組合， 3 個組合都可以）。如下圖所示：

中斷屏蔽寄存器
有3個寄存器，分別是PRIMASK, FAULTMASK 和 BASEPRI，用于控制異常的使能和除能，只有在特權(quán)級下，才允許訪問這 3 個寄存器。
1.PRIMASK
這是個只有單一比特的寄存器。 在它被置 1 后，就關(guān)掉所有可屏蔽的異常，只剩下 NMI 和硬 fault 可以響應。它的缺省值是 0，表示沒有關(guān)中斷

2.FAULTMASK
這是個只有 1 個位的寄存器。當它置 1 時，只有 NMI 才能響應，所有其它的異常，甚至是硬 fault，也通通閉嘴。它的缺省值也是 0，表示沒有關(guān)異常。

3.BASEPRI
這個寄存器最多有 9 位（由表達優(yōu)先級的位數(shù)決定）。它定義了被屏蔽優(yōu)先級的閾值。當它被設成某個值后，所有優(yōu)先級號大于等于此值的中斷都被關(guān)（優(yōu)先級號越大，優(yōu)先級越低）。但若被設成 0，則不關(guān)閉任何中斷， 0 也是缺省值。

要訪問 PRIMASK, FAULTMASK 以及 BASEPRI，要使用 MRS/MSR 指令,如下所示：

MRS R0, BASEPRI ;讀取 BASEPRI 到 R0 中 MRS R0, FAULTMASK ;似上 MRS R0, PRIMASK ;似上 MSR BASEPRI, R0 ;寫入 R0 到 BASEPRI 中 MSR FAULTMASK, R0 ;似上 MSR PRIMASK, R0 ;似上

控制寄存器（CONTROL）
控制寄存器有兩個用途，其一用于定義特權(quán)級別，其二用于選擇當前使用哪個堆棧指針。由兩個比特來行使這兩個職能

CONTROL[1]–堆棧指針選擇：
0=選擇主堆棧指針 MSP（復位后的缺省值）
1=選擇進程堆棧指針 PSP
在 Cortex-M3 的 handler 模式中，只允許使用 MSP，所以此時不得往該位寫 1， CONTROL[1]總是 0。在線程模式中則可以為 0 或 1。

CONTROL[0] ：
0=特權(quán)級的線程模式
1=用戶級的線程模式
僅當在特權(quán)級下操作時才允許寫該位。一旦進入了用戶級，唯一返回特權(quán)級的途徑，就是觸發(fā)一個（軟）中斷，再由服務例程改寫（Handler 模式永遠都是特權(quán)級的）。CONTROL 寄存器也是通過 MRS 和 MSR 指令來操作的：

MRS R0, CONTROL MSR CONTROL, R0

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Cortex_M3通用寄存器组特殊功能寄存器功能简介及汇编用法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。