嵌入式系统/汇编语言
本书将演示使用汇编语言编程嵌入式系统的技术。
x86 微处理器至少有：
- 4 个通用寄存器
- AX、BX、CX 和 DX。AX 是快速累加器。
- 4 个段寄存器
- CS（代码段）、DS（数据段）、ES（额外段）、SS（堆栈段）。
- 5 个指针寄存器
- SI（源索引）、DI（目标索引）、IP（指令指针）、SP（堆栈指针）、BP（基址指针）。
- 1 个标志寄存器
- 标志（'7' 个标志，例如零标志、进位标志）
与“内存映射”处理器不同，x86 具有特殊的“I/O”指令（inp、outp），用于与 I/O 硬件通信。
在任何时候，都可以访问 17 个寄存器：R0 到 R14（具有相同的硬件）、R15 和状态寄存器 CPSR。
（为了减少 延迟 在中断处理中，这些寄存器和 SPSR“保存的程序状态寄存器”在中断期间被“镜像”。包括这些镜像，典型的 ARM 处理器总共有 37 个寄存器）。
ARM 的标准 C 调用约定是：[1]
- R15：PC：程序计数器
- R14：LR：链接寄存器（保存最近子程序调用的返回地址）
- R13：SP：堆栈指针（用于嵌套子程序调用）
- R12-R4：长期变量：仅在子程序在返回之前恢复原始值时才由子程序使用
- R3-R0：临时变量和子程序调用参数以及子程序返回值。
I/O 硬件通常是“内存映射”。
- 16 位累加器寄存器
- D，可以作为两个 8 位寄存器访问：A（高位）和 B（低位）
- 2 个 16 位索引寄存器
- X、Y
- 16 位堆栈指针寄存器
- SP
- 16 位程序计数器
- PC
- 8 位条件代码寄存器
- CC
HCS12 基于旧的 68HC11，指令集非常相似。HCS12 是一个“大端”处理器：多字节值从最高有效字节到最低有效字节以递增的内存地址存储。
现代台式机几乎都是 32 位机器，下一代处理器将完全是 64 位。这对普通程序员来说很好，但当你处于一个嵌入式环境中，使用一个只有指甲盖大小的微控制器，它只能执行 4 位算术运算时，你会怎么做？32 位可能是台式机市场的标准，但嵌入式芯片没有金标准：更多位占用更多空间，成本更高。本质上，优秀嵌入式系统工程师的工作是找到最小、最便宜的微控制器来完成需要完成的任务。考虑以下表格
位 最大无符号数 最大有符号数 最小有符号数* 4 15 7 -8 8 255 127 -128 16 65,535 32,767 -37,768
- * 2 的补码格式
即使是 16 位处理器也远不如标准 32 位处理器的 40 亿整数范围。假设我们有一个 4 位微控制器，它有 4 个可用的内部寄存器（每个 4 位），以及 256 字节的板载可编程内存。这个处理器除了最简单的任务之外什么也处理不了！如果我们需要在这个微处理器上操作一个 8 位数怎么办？例如，如果我们想用它制作一个数字时钟？这个 4 位微处理器将需要处理高达 59 的数字（在下一个小时之前显示的分钟数）。这将需要超过分配的 4 位，实际上将需要至少 6 位的空间。我们需要做的就是找到一种方法将 2 个单独的小寄存器视为一个大的寄存器。本章将稍微讨论一下这个主题。