Lập trình vi điều khiển STM32L152 bài tập chương 6 sách "Embedded Systems with ARM CortexM Microcontrollers in Assembly Language and C (Third Edition – Dr Yifeng Zhu)"

LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN STM32L152
(Sách Embedded Systems with ARM Cortex-M Microcontrollers
in Assembly Language and C (Third Edition) – Dr Yifeng Zhu )
Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng

BÀI TẬP CHƯƠNG 6 SÁCH (Có code đính kèm)
6.1. Translate_Code
Đề : dịch đoạn chương trình asm sau sang ngôn ngữ lập trình C
MOV r2, #1
MOV r1, #1
loop

CMP r1, r0
BGT done
MUL r2, r1, r2
ADD r1, r1, #1
B

done

loop

MOV r0, r2

Code:
int main(void){
int result, n = 3, i;
result = 1;
for(i = 1; i <= n ; i++){
result = result *i;
}

n = result;
while(1);
}
6.3. Mean –Trung bình cộng
Đề : Define an array with 10 unsigned integers in asemply code and write an
assemply program that calculated the mean of these 10 integers (truncating the
result to an integer)
Xác định một mảng gồm 10 số nguyên không dấu trong code asemply va viết một
chương trình asm để tính trung bình cộng của 10 số đó (kết quả là một số nguyên)
Code:
INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants
AREA

main, CODE, READONLY

EXPORT

__main

; make __main visible to linker

ENTRY

__main

PROC

; r0 = i, r1 = sum, r2 = =array, r3 = n- kich thuoc mang, r4 = =n, r5 = array[i]
MOV r0, #0

;i=0

MOV r1 ,#0

; sum = 0

LDR r2, =array

; r2 = &array[0] - r2 chua dia chi tham chieu cua bien array

LDR r4, =n

; r4 = &n

LDR r3, [r4]

; r3 = n = 10

loop
BEQ endloop

CMP r0, r3

; so sanh i voi kich thuoc mang

; i = 10 thi vao endloop


LDR r5, [r2]

; nap array[i] vao r5

ADD r1, r5

; sum += array[i]

ADD r0, #1

; i += 1

ADD r2, #4

; i += 1 r2 chua dia chi tiep theo cua array

B

loop

endloop
UDIV r5, r1, r3

; mean = sum/n

LDR r4, =mean
STR r5, [r4]

stop

; luu r5 vao bien mean trong bo nho
B

stop

; dead loop & program hangs here;

ENDP
ALIGN
AREA

myData, DATA, READWRITE

ALIGN
array

DCD

n

DCD 10

mean

DCD 0

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

; moi phan tu 32 bit

END
6.4. TheSumCube –Tổng lập phương
Đề : Xác định một mảng 10 số nguyên không dấu ai ( 0 <= i <= 9 ) bàng code
assemply, viết một chương trình asm tính tổng lập phương của 10 số không dấu đó
Mảng này được xác định trong bộ nhớ dữ liệu sau:
AREA myData, DATA
array DCD 2, 4, 7, 3, 1, 2, 10, 11, 5, 13


array DCD 10
Code:
INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants

AREA

main, CODE, READONLY

EXPORT

__main

; make __main visible to linker

ENTRY

__main

PROC

; r0 = array[i]^3 ,r1 = result, r2 = i, r3 = size, r4 = &array[0] , r5 = array[i], ket qua =
5104
LDR

r3, =size

; r3 chua dia chi tham chieu cua size

LDR

r3, [r3]

; arraySize = 10

SUB

r3, r3, #1

; arraySize -1 ; cho i chay tu 0 den 9

LDR

r4, =array

; r4 = &array[0]

MOV

r1, #0

; sum = 0

MOV

r2, #0

;i=0

loop

CMP

BGT

stop

; vao stop neu i > 9

LDR

r5, [r4, r2, LSL #2]

; array[i]; dich trai r2 2 bit = 4*i +&array[0]

MUL

r0, r5, r5

; r0 = array[i] ^2

MLA

r1, r0, r5, r1

; result = sum + array[i] ^3 - phep cong don

LDR

r6, =cube

r2, r3

; so sanh i voi 9


STR

r1, [r6]

; luu ket qua vao bo nho

ADD

r2, r2, #1

;i=i+1

B

loop

stop

B

stop

; dead loop & program hangs here

ENDP
ALIGN

AREA

myData, DATA, READWRITE

ALIGN
array

DCD 2, 4, 7, 3, 1, 2, 10, 11, 5, 13

; khai bao mang 10 so

size

DCD 10

; kich thuoc mang

cube

DCD

0

END
6.5. UpperCase- Chuyển thành chữ hoa
Đề: Viết chương trình asm chuyển từ ký tự thường sang ký tự hoa
Code:
INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants

AREA

main, CODE, READONLY

EXPORT

__main

; make __main visible to linker

ENTRY

__main

PROC


; r0 = giatri, r1 = =str
; signed number

LDR r1, =str

; r1 = &str

loop

LDRB r0, [r1]

; nap 1 byte

CBZ

r0, endloop

; dung neu str[i = 0

CMP

r0, #'a'

; so sanh str[i voi voi a

BLO

next

; vao next neu str[i < a

CMP

r0, #'z'

;

BHI

next

; vao next neu str[i > z

SUB

r0, #32

; chuyen doi tu ky tu thuong sang ky tu hoa

STRB r0, [r1]

next

ADD

B

loop

; luu gia tri r0 1 byte vao bo nho

r1, #1

; &str += 1

endloop
stop

B

stop

; dead loop & program hangs here

ENDP
ALIGN

AREA

myData, DATA, READWRITE

ALIGN
str

END

DCB

"Arm Cortex-M3", 0

; mang ky tu


6.6. TheKineticEnergy- E =mC^2
Đề: Viết một chương trình asm tính năng lượng (E) , E = MC2, khi mà khối lượng
(M) là 15 kg và được lưu trong r0, C là tốc độ ánh sáng (299,792,458 m/s), và được
chứa trong r1. Kết quả E lưu trong thanh ghi 32 bit r2.
Code:
INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants

AREA

main, CODE, READONLY

EXPORT

__main

; make __main visible to linker

ENTRY

__main

PROC

; r0 = m, r1 = C = 299792458, r2 =
LDR

r2, =result

LDR

r0, =15

; khoi luong m = 15 kg

LDR

r1, =299792458

; C - 299792458 m/s

MUL

r3, r1, r1

; C^2

MUL

r3, r0, r3

; E = mC^2

STR

r3, [r2]

; luu gia tri vao bo nho

stop

ENDP
ALIGN

B

stop

; dead loop & program hangs here


AREA

myData, DATA, READWRITE

ALIGN
result

DCD

0

END
6.7. Expresion
Đề : Viết một chương trình asm tính giá trị của biểu thức sau: 7x2 + 9xy + 3x/y +
11x + 13y + 5, với các biến số x, y là số nguyên không dấu x = 4, y = 2.
Code:
INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants
AREA

main, CODE, READONLY

EXPORT

__main

; make __main visible to linker

ENTRY
__main

PROC

; result = 265

MOV r1, #4

;x=4

MOV

r2, #2

;y=2

MOV

r0, #5

; result = 5

MOV

r3, #7

; r3 = 7

MOV

r4, #9

; r4 = 9

MOV

r5, #3

; r4 = 3

MOV

r6, #11

; r6 = 11

MOV

r7, #13

; r7 = 13


MUL

r8, r1, r1

; r9 = ^2 = 28

MLA

r0, r8, r3, r0

; result = 7x^2 + 5

MUL

r4, r4, r1

; r4 = 9x

MLA

r0, r4, r2, r0

; result = 9xy + 7x^2 + 5

UDIV

r8, r1, r2

; r8 = x/y

MLA

r0, r5, r8, r0

; result = 3x/y + 9xy + 7x^2 + 5

MLA

r0, r6, r1, r0

; result = 11x + 3x/y + 9xy + 7x^2 + 5

MLA

r0, r7, r2, r0

; result = 13y + 11x + 3x/y + 9xy + 7x^2 + 5

LDR

r9, =expresion

STR

r0, [r9]

stop

B

; result
stop

; dead loop & program hangs here

ENDP
ALIGN
AREA

myData, DATA, READWRITE

ALIGN
expresion

DCD 0

END
6.8. QuadraticEquation –Phương trình bậc hai
Đề : Kiểm tra nghiệm số phức trong lời giải của phương trình bậc hai sau :


ax2 + bx + c = 0
Lời giải có nghiệm phức nếu b2 - 4ac nhỏ hơn 0 và là nghiệm thực với những
trường hợp còn lại. Giả sử a, b, c là những số nguyên có dấu và được lưu lần lượt
rong các thanh ghi r0, r1, r2. Viết một chương trình asm thiết lập thanh ghi r3 lên 1
nếu kết quả là nghiemj phức và 0 với trường hợp còn lại.
Code:
INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants

AREA

quadraticEquation, CODE, READONLY

EXPORT

__main

; make __main visible to linker

ENTRY

__main

PROC

; r0 = a , r1 = b, r2 = c, r3 = flag, r4 = 4ac, r5 = b^2 ; so co dau
MOV

r0, #5

;a=5

MOV

r1, #2

;b=2

MOV

r2, #2

;c=2

MOV

r4, #4

; 4 trong 4ac

MUL

r4, r0, r4

; 4a

MUL

r4, r2, r4

; 4ac

MUL

r5, r1, r1

; b^2

SUB

r5, r5, r4

; delta = b^2 - 4ac

LDR

r6, =delta

STR

r5, [r6]


CMP

r5, #0

; so sanh delta voi 0

MOVGE

r3, #2

BGE

stop

MOV

r3, #1

; delta < 0 r3 flag set 1 - hay complex roots - nghiem phuc

stop

B

stop

; delta >= 0 flag set 0 - hay real roots - nghiem thuc

; dead loop & program hangs here

ENDP
ALIGN

AREA myData, DATA, READWRITE
ALIGN
delta

DCD

0

END
6.9. SoSanhVoiZero
Đề : Viết một chương trình asm tính hàm sau:
f(x) = -1 nếu (x <0)
f(x) = 0 nếu (x = 0)
f(x) = 1 nếu (x > 0)
Code:
INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants
AREA

main, CODE, READONLY

EXPORT
ENTRY

__main

; make __main visible to linker


__main

PROC

; r0 = x , r1 = f(x)
MOV r0, #-10
CMP r0, #0
MOVLT

r1, #-1

BLT stop
MOVGT

r1, #1

BGT stop
MOVEQ

r1, #0

BEQ

stop

stop

B

stop

; dead loop & program hangs here

ENDP
ALIGN
AREA myData, DATA, READWRITE
ALIGN
;x

DCD

10

; bien x

END
6.10. CostFunction
Đề : Viết một chương trình asm tính giá trị của hàm sau. Giả sử số không dấu x là
được lưu trữ trong thanh ghi r0 và kết ủa f(x) được lưu trữ trong thanh ghi r1.
cost (x) = 9x nếu x <=10
cost (x) = 8x nếu x >10 và x <= 100

cost (x) = 7x nếu x > 100 và x <= 1000
cost (x) = 6x nếu x > 1000


Code:
INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants
AREA

main, CODE, READONLY

EXPORT

__main

; make __main visible to linker

ENTRY
__main
MOV

PROC
r0, #5

;x=5

CMP r0, #10

; so sanh x voi 10

MOVLE

; x <= 10 thi r1 = 9

r1, #9

BLE exit

; nhay vao exit

CMP r0, #100
MOVLE

r1, #8

BLE exit
CMP r0, #1000
MOVLE

r1, #7

BLE exit

; truong hop con lai x > 1000

MOV r1, #6

exit

MUL r1, r1, r0

LDR

r2, =result

STR

r1, [r2]

; cost(x) = r1*x


stop

B

stop

; dead loop & program hangs here

ENDP
ALIGN

AREA

myData, DATA, READWRITE

ALIGN
result

DCD 0

END
6.11. MinNumber
Đề : Dịch chương trình C sau thành chương trình assemply. Chương trình C tìm
kiếm giá trị nhỏ nhất trong 3 số có dấu. Giả sử a, b và c là được lưu trữ trong thanh
ghi r0, r1 và r3. Kết quả nhỏ nhất được lưu trữ trong thanh ghi r4.
Code:
INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants
AREA

main, CODE, READONLY

EXPORT

__main

; make __main visible to linker

ENTRY
__main

PROC

; a = r0, b = r1, c = r3, min = r4

; so co dau

LDR

r2, =min

MOVS

r0, #16

; a = 16

MOVS

r1, #14

; b = 14


MOVS

r3, #8

;c=2

CMP r0, r1

; kiem tra a < b

BGE elseif
CMP r0, r3

; kiem tra a < c

BGE elseif
MOV r4, r0

; min = a

STR

r4, [r2]

B

stop

elseif

CMP r1,r0

; kiem tra b < a

BGE

else

; dung neu b >= a

CMP

r1,r3

; kiem tra b < c

BGE

else

; dung neu b >= c

MOVS

r4, r1

; min = b

STR

r4, [r2]

B

stop

else

MOVS

STR

r4, [r2]

stop
B
program hangs here

; luu gia tri min vao bo nho

r4, r3

; min = c

stop

ENDP
ALIGN
AREA

myData, DATA, READWRITE

; dead loop &


ALIGN
min

DCD 0

END
6.12. CompareDate
Đề : Giả sử hai ngày được lưu trữ trong bộ nhớ như sau . Viết chương trình asm so
sánh hai ngày, nếu ngày 1 trước ngày 2, thiết lập thanh ghi r0 lên 1, trường hợp còn
lại thì thiết lập r0 là -1.
AREA, myData, DATA
date1 DCD

12, 31, 2014

; month, day, year

date2 DCD

01, 20, 2013

; month, day, year

Code:
INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants
AREA dateCompare, CODE, READONLY
EXPORT
linker

__main

; make __main visible to

ENTRY
__main

PROC

; Ngay 1 truoc ngay 2 thi set thanh ghi r0 len 1 va set r0 -1 voi nhung truong hop khac
LDR

r1, =date1

LDR

r2, =date2

; &date2[0]

; so sanh nam truoc
LDR

r3, [r1, #8]

; nam 1

LDR

r4, [r2, #8]

; nam 2

CMP

r3, r4


MOVLO
r0, #1
Lower - nam 1 truoc nam 2 thi set r0 len 1
BLO

stop

MOVHI
Higher
BHI

; LO = unsigned on

r0, #-1

; HI = unsigned on

stop

; So sanh thang
LDR

r3, [r1]

; thang 1

LDR

r4, [r2]

; thang 2

CMP

r3, r4

MOVLO
2 thi set r0 len 1
BLO

; thang 1 truoc thang

r0, #-1

; con sau thi set r0

stop

MOVHI
len -1
BHI

r0, #1

stop

; So sanh ngay
LDR

r3, [r1, #4]

; ngay 1

LDR

r4, [r2, #4]

; ngay 2

CMP

r3, r4

MOVLO
2 thi set r0 len 1
BLO

; ngay 1 truoc ngay

r0, #-1

; con sau thi set r0

stop

MOVHI
len -1
BHI

r0, #1

stop


stop

B

stop

; dead loop & program hangs here

ENDP
ALIGN

AREA

myData, DATA, READWRITE

ALIGN
date1

DCD
; month, date, year 1

12, 31, 2014

date2

DCD
; month, date, year 2

01, 20, 2013

END
6.13. TongBinhPhuong
Đề : Viết chương trình asm tính tổng của biểu thức sau. Biến n được lưu trữ trong
thanh ghi r0, và tổng bình phương thì được lưu trữ trong thanh ghi r1.
𝑛

sum = ∑𝑖=1 12 + 22 + 32 + ⋯ 𝑛2
Code:
INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants

AREA

main, CODE, READONLY

EXPORT

__main

; make __main visible to linker

ENTRY

__main

PROC


MOV r0, #4

;n=4

MOV r1, #0

; result = 0

MOV r2, #1

; i=1

loop

CMP r2, r0

; so sanh i voi n

BGT stop

; re nhanh neu lon hon

MLA

r1, r2, r2, r1

LDR

r3, =sum

STR

r1, [r3]

ADD

r2, r2, #1

B

loop

stop

; result = i*i + result

; i = i+1

B

stop

; dead loop & program hangs here

ENDP
ALIGN

AREA

myData, DATA, READWRITE

ALIGN
sum

DCD

0

END
6.14. Factorial
Đề : Viết chương trình asm tính tổng giai thừa của một số nguyên không âm . Giả sử
n được cho bởi thanh ghi r0 và kết quả được lưu trong thanh ghi r1
Code:
INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants

AREA

factorial, CODE, READONLY

EXPORT

__main

; make __main visible to linker

ENTRY

__main

PROC

MOV r1, #1

; kq = 1

MOV r0, #5

;n=5

MOV r2, #1

;i=1

loop

CMP r2, r0

; so sanh i voi n

BGT next

; vao stop neu lon hon

MUL

r1, r1, r2

; kq = kq*i

ADD

r2, r2, #1

; i= i+1

B

loop

next
STR
stop

LDR

r3, =result

r1, [r3]
B

stop

ENDP
ALIGN
AREA

myData, DATA, READWRITE

ALIGN
result
END

DCD

0

; dead loop & program hangs here


6.15. 2Dmatrix
Đề : Khi một ma trận 2 chiều (2D) được khai báo trong chương trình C. Ma trận
trong thực tế được lưu trong một mảng một chiều trong bộ nhớ. Chương trình C sử

dụng một cách tiếp cận theo hàng để chuyển đổi ma trận hai chiều thành mảng một
chiều. Ví dụ sau đây là cách lưu trữ một ma trận 3*3 trong bộ nhớ.
………
Dịch chương trình C sau sang chương trình asm . Chương trình asm phải chứa hai
vòng lặp
Int a[4][3] = {
{11, 12, 13}
{21, 22, 23}
{31, 32, 33}
{41, 42, 43}
};
Void main (void){
int i, j ;
for(i =0 ; i < 4 ; i ++){
for (j = 0 ; j< 3 ; j++)
a[i][j] = 2*a[i][j];
return;
}
Code:

INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants


AREA

main, CODE, READONLY

EXPORT

__main

; make __main visible to linker

ENTRY

__main

PROC

; r0 = &matrix[0], r1 = row, r2 = col, r3 = &row or &col, r4 = a[i][j], r5 = i, r6 = j, r7 =
&a[i][0]
LDR r0, =matrix

; r0 = &matrix[0]

LDR r3, =row
LDR r1, [r3]

; so luong hang = 4

LDR r3, =col
LDR r2, [r3]

; so luong cot = 3

MOVS

r5,#0

;i=0

B

check_i

loop_i
MOVS

r6,#0

B

check_j

;j=0

loop_j
MUL r7,r5,r2

; r7 = i * so luong cot

ADD r7,r0,r7,LSL #2
dau tien cua hang thu i

; r7 = &matrix[0] + 4 * r7 = &a[i][0] - phan tu

LDR r4,[r7,r6,LSL #2]
MOV

r8, #2

MUL

r4, r4, r8

; r4 = a[i][j]

; a[i][j] = 2*a[i][j];

STR r4,[r7,r6,LSL #2]

; luu vao bo nho a[i][j]

ADDS

; j++

r6,r6,#1

check_j
CMP r6,r2

; so sanh j voi so luong cot

BLT loop_j

; for(j = 0; j < 3; j++)

ADDS

r5,r5,#1

; neu j >= 3 thi i++

check_i
CMP r5,r1
BLT

; so sanh i voi so hang
loop_i

stop

; for(i = 0; i < 4; i++)
B

stop

; dead loop & program hangs here;

ENDP
ALIGN

AREA

myData, DATA, READWRITE

ALIGN
matrix

DCD
11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33, 41, 42, 43
; moi phan tu 32 bit - ma tran 4-3

row

DCD 4

col

DCD 3

END


6.16. MatrixTranspose
Đề : Viết chương trình asm chuyển chuyển vị ma trận xác định ở bài trước. Chương
trình asm phải có hai vòng lặp . Ma trận [aij] m*n chuyển đổi thành [aij] n*m
Code:

INCLUDE stm32l1xx_constants.s

; Load Constant Definitions

INCLUDE stm32l1xx_tim_constants.s ; TIM Constants

AREA

main, CODE, READONLY

EXPORT

__main

; make __main visible to linker

ENTRY
__main

PROC

LDR

r0, =matrix

BL

transpose

stop

B

; &p

stop

ENDP
transpose

PROC

PUSH {r4-r7, lr}
MOV

r1, #0

;i=0

loop_i
CMP

r1, #4

BGE

exit_i

ADD

r2, r1, #1

loop_j

CMP

;j=i+1
r2, #3


BGE

exit_j

; *p = &matrix[0][0]
; r4 = p + (3*i + j)*4 - r4 chua dia chi cua phan tu a[i][j]
ADD

r4, r1, r1, LSL #1

; r4 = 3*i

ADD

r4, r0, r4, LSL #2

; 4*r4 + p = 4*3*i + p

ADD

r4, r2, LSL #2

; 4*3*i + p + 4*j = (3i +j)*4 + p

; r5 = p + (3*j + i)*4 - r5 chua dia chi cua phan tu a[j][i]

;ADD r5, r2, r2, LSL #1

; r5 = 3*j

MOV

r5, r2, LSL #2

; r5 = 4*j

ADD

r5, r0, r5, LSL #2

; 4*r5 + p = 4*4*j + p

ADD

r5, r1, LSL #2

; 4*4*j + p + 4*i = 4(4j + i ) + p

;swap
LDR

r6, [r4]

LDR

r7, [r5]

STR

r7, [r4]

STR

r6, [r5]

ADD

r2, r2, #1

B

loop_j

exit_j
B
exit_i

ADD

r1, r1, #1

POP

{r4-r7, lr}

loop_i