下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
能够在MCU内直接执行的指令序列是用机器语言编写的，采用助记符号来表示机器指令，便于记忆，这就形成了汇编语言。因此，用汇编语言写成的程序不能直接放入MCU的程序存储器中去执行，必须先转为机器指令。把用汇编语言写成的源程序“翻译”成机器语言的工具称为汇编程序或汇编器（Assembler），以下统一称为汇编器。
在汇编编程时推荐使用GNU v4.9.3汇编器，汇编语言格式满足GNU汇编语法，下面简称ARM-GNU汇编。为了有助于理解有关汇编指令，下面介绍一些汇编语法的基本信息
。
汇编语言源程序可以用通用的文本编辑软件编辑，以ASCII码形式保存。不同的汇编器对汇编语言源程序的格式有不同的要求。除了识别MCU的指令系统，为了能够正确地产生目标代码和方便汇编语言的编写，汇编器还提供了一些在汇编时使用的命令和操作符号，在编写汇编程序时，也必须正确使用它们。由于汇编器提供的指令仅是为了更好地做好“翻译”工作，并不产生具体的机器指令，因此这些指令被称为伪指令（Pseudo Instruction）。伪指令告诉汇编器：从哪里开始编译，到何处结束，汇编后的程序如何放置等相关信息。当然，这些相关信息必须包含在汇编源程序中，否则汇编器就难以编译源程序和生成正确的目标代码。
汇编源程序以行为单位进行设计，每一行最多可以包含以下四个部分：
对于标号（Labels）有下列要求及说明。
（1）如果一个语句有标号，那么标号必须书写在汇编语句的开头部分。
（2）可以组成标号的字符有字母A～Z、字母a～z、数字0～9、下划线“_”、美元符号“$”，但开头的第一个符号不能为数字和$。
（3）汇编器对标号中字母的大小写敏感，但指令不区分大小写。
（4）标号长度基本上不受限制，但实际使用时通常不要超过20个字符。若希望更多的汇编器能够识别，建议标号的长度小于8个字符。
（5）标号后必须带冒号“：”。
（6）一个标号在一个文件（程序）中只能定义一次，否则重复定义，不能通过编译。
（7）一行语句只能有一个标号，汇编器将把当前PC值赋给该标号。
操作码（Opcodes）包括指令码和伪指令，其中伪指令是指开发环境（ARM Cortex-M的汇编器）可以识别的伪指令。对于有标号的行，必须用至少一个空格或制表符（TAB）将标号与操作码隔开。对于没有标号的行，不能从第一列开始写指令码，应以空格或制表符开头。汇编器不区分操作码中字母的大小写。
操作数（Operands）可以是地址、标号或指令码定义的常数，也可以是由伪运算符构成的表达式。若一条指令或伪指令有操作数，则操作数与操作码之间必须用空格隔开书写。操作数多于一个时，操作数之间用逗号“，”分隔。操作数也可以来自ARM Cortex-M的内部寄存器或者另一条指令的特定参数。操作数中一般都有一个存放结果的寄存器，这个寄存器在操作数的最前面。
1）常数标识
汇编器识别的常数有十进制（默认不需要前缀标识）、十六进制（0x前缀标识）、二进制（用0b前缀标识）。
2）“#”表示立即数
一个常数前添加“#”表示一个立即数，不加“#”时，表示一个地址。
特别说明：初学时常常会将立即数前的“#”遗漏，如果该操作数只能是立即数时，汇编器会提示错误，如：
编译时会提示“immediate expression requires a # prefix -- 'mov R3，1'”，应该改为：
3）圆点“.”
若圆点“.”单独出现在语句的操作码之后的操作数位置上，则代表当前PC值被放置在圆点的位置。例如，“b.”指令代表转向本身，相当于永久循环，在调试时希望程序停留在某个地方可以添加这种语句，调试之后应删除。
4）伪运算符
表2-2列出了一系列的GNU汇编器识别的伪运算符。
表2-2 GNU汇编器识别的伪运算符
注释（Comments）即说明文字，类似于C语言的注释，多行注释以“/*”开始，以“*/”结束。这种注释可以包含多行，也可以独占一行。在ARM Cortex-M处理器的汇编语言中，单行注释以“#”引导或者用“//”引导。用“#”引导时，“#”必须为单行的第一个字符。
不同集成开发环境下的伪指令稍有不同，伪指令书写格式与所使用的开发环境有关，参照具体的工程样例，可以“照葫芦画瓢”。
伪指令主要有常量定义、宏定义、条件判断、文件包含等。在这里给出的GNU汇编器环境中的伪指令都是以“.”开头。
C语言程序经过gcc汇编器最终生成.elf格式的可执行文件。.elf可执行程序是以段为单位来组织文件的，通常划分为以下几个段：.text、.data和.bss。其中，.text是只读的代码区，.data是可读可写的数据区，而.bss则是可读可写且没有初始化的数据区。.text段开始地址为0x0，接着分别是.data段和.bss段。
汇编代码常用的功能之一为常量定义。使用常量定义，能够提高程序代码的可读性，并且使代码维护更加简单。常量定义可以使用.equ汇编指令，下面是GNU汇编器的一个常量定义的例子：
常量定义还可以使用.set汇编指令，其语法结构与.equ相同。
对大多数汇编工具来说，一个典型特性为可以在程序中插入数据。GNU汇编器的语法可以写作：
为了在程序中插入不同类型的常量，GNU汇编器中包含许多不同的伪指令。表2-3中列出了用于程序中插入不同类型常量的常用伪指令。
表2-3 用于程序中插入不同类型常量的常用伪指令
.if条件伪指令后面紧跟着一个恒定的表达式（即该表达式的值为真），并且要以.endif结尾。中间如果有其他条件，可以用.else填写汇编语句。
.ifdef标号，表示如果标号被定义，执行下面的代码。
.include是一个附加文件的链接指示命令，利用它可以把另一个源文件插入当前的源文件中一起进行汇编，成为一个完整的源程序。filename是一个文件名，可以包含文件的绝对路径或相对路径，但建议一个工程的相关文件放到同一个文件夹中，所以更多的时候使用相对路径。
除了上述伪指令，GNU汇编器还有其他常用伪指令。
（1）.section伪指令：用户可以通过.section伪指令来自定义一个段。例如：
（2）.global伪指令：用来定义一个全局符号。例如：
（3）.extern伪指令：用来定义一个外部符号，其语法格式为“.extern_symbol”，声明symbol为外部函数，调用的时候可以遍历所有文件找到该函数并使用它。例如：
（4）.align伪指令：可以通过添加填充字节使当前位置满足一定的对齐方式，其语法格式为“.align［exp［，fill］］”。其中，exp为0～16之间的数字，表示下一条指令对齐至2 exp 位置，若未指定，则将当前位置对齐到下一个字的位置；fill给出为对齐而填充的字节值，可省略，默认为0x00。例如：
（5）.end伪指令：声明汇编文件的结束。
此外，还包含有限循环、宏定义和宏调用等伪指令，具体可参考GNU汇编语法文档。