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  • 寄存器数值
    千次阅读
    2019-09-25 16:48:04

    使用keil调试STM32,定时器的CNT寄存器数值在断点读取数值不准确问题

    比如定时器更新中断,在中断服务程序打下断点后,程序没有执行。但是定时器的计数器一直在计数,并不会停止,同时调试器读取数值需要一点时间,并不是刚进入中断服务的计数0,所以最后寄存器窗口获取的数值并不是中断服务函数执行时的数值。

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    寄存器的位值被重新定义后,怎么计算寄存器的值?

    1、单片机的有些数据通常需要保存在寄存器中,它们是以0或1的方式存在的。

    上图是一个24位的寄存器,MSB最高位是bit23,LSB最低位是bit0。

    当bit23:0=0xFFFFFF时,它对应的十进制数值为:

    2、有时为了表示某种数据,有的资料会对寄存器的位值进行重新定义。见下图:

    上图中,0.0 ≤寄存器的值域< 1.0

    当bit23:0=0xFFFFFF时,它对应的十进制数值为:

    //返回数值: 0.0<= 浮点数值 < 1.0

    //dat=0x800000,则返回2^(-1)

    //dat=0x400000,则返回2^(-2)

    //dat=0x200000,则返回2^(-3)

    //dat=0x100000,则返回2^(-4)

    //dat=0x080000,则返回2^(-5)

    //dat=0x040000,则返回2^(-6)

    //dat=0x020000,则返回2^(-7)

    //dat=0x010000,则返回2^(-8)

    //dat=0x008000,则返回2^(-9)

    //dat=0x004000,则返回2^(-10)

    //dat=0x002000,则返回2^(-11)

    //dat=0x001000,则返回2^(-12)

    //dat=0x000800,则返回2^(-13)

    //dat=0x000400,则返回2^(-14)

    //dat=0x000200,则返回2^(-15)

    //dat=0x000100,则返回2^(-16)

    //dat=0x000080,则返回2^(-17)

    //dat=0x000040,则返回2^(-18)

    //dat=0x000020,则返回2^(-19)

    //dat=0x000010,则返回2^(-20)

    //dat=0x000008,则返回2^(-21)

    //dat=0x000004,则返回2^(-22)

    //dat=0x000002,则返回2^(-23)

    //dat=0x000001,则返回2^(-24)

    //dat=0x000000,则返回0

    //函数功能:它和(float)dat/0x1000000是等价的

    float value_commutation(u32 dat)

    {

        float f,tmpFloatData;

        u8 i;

        u32 dat_temp;

     

        dat_temp=dat;

        dat_temp = (u32)(dat_temp&0x00FFFFFF);//只有最低24位参与计算

     

        f=0.5;//2^(-1)=0.5

        tmpFloatData=0.0;

        for(i = 0;i<24;i++)

        {

           if(dat_temp&0x800000) tmpFloatData=tmpFloatData+f;

           dat_temp =(u32)( dat_temp << 1 );

           f = f/2.0;

        }

        return tmpFloatData;

    }

     

    3、负数是以补码保存的,下面的寄存器被定义如下:

    MSB最高位为符号位

    当MSB=1时,该寄存器表示的是一个负数,负数是以补码保存的;负数的补码减1,就得到反码,再将反码除了最高位MSB外,其余各位取反,就得到负数的原码。

    当MSB=0时,该寄存器表示的是一个正数;

    -1.0 ≤ 寄存器的值 < 1.0

     

    1) 当bit23:0=0xFFFFFF时,它对应的十进制数值是一个负数,因此

    反码为:0xFFFFFF-1=0xFFFFFE

    原码为:(~0xFFFFFE)|0x800000=0x000001|0x800000=0x800001

    2) 当bit23:0=0x800000时,它对应的十进制数值是一个负数,因此

    反码为:0x800000-1=0x7FFFFF

    原码为:(~0x7FFFFF) |0x800000=0x800000|0x800000 =-0x800000=-1

    负数补码的最高位为1,其余各位为0,表示该负数最小,因此这里为-1;

     

    3) 当bit23:0=0x800001时,它对应的十进制数值是一个负数,因此

    反码为:0x800001-1=0x800000

    原码为:(~0x800000)|0x800000=0x7FFFFF|0x800000 =-0x7FFFFF

    //返回数值: -1.0<= 浮点数值 < 1.0

    //dat=0x800000,则返回-2^(0)

    //dat=0x400000,则返回2^(-1)

    //dat=0x200000,则返回2^(-2)

    //dat=0x100000,则返回2^(-3)

    //dat=0x080000,则返回2^(-4)

    //dat=0x040000,则返回2^(-5)

    //dat=0x020000,则返回2^(-6)

    //dat=0x010000,则返回2^(-7)

    //dat=0x008000,则返回2^(-8)

    //dat=0x004000,则返回2^(-9)

    //dat=0x002000,则返回2^(-10)

    //dat=0x001000,则返回2^(-11)

    //dat=0x000800,则返回2^(-12)

    //dat=0x000400,则返回2^(-13)

    //dat=0x000200,则返回2^(-14)

    //dat=0x000100,则返回2^(-15)

    //dat=0x000080,则返回2^(-16)

    //dat=0x000040,则返回2^(-17)

    //dat=0x000020,则返回2^(-18)

    //dat=0x000010,则返回2^(-19)

    //dat=0x000008,则返回2^(-20)

    //dat=0x000004,则返回2^(-21)

    //dat=0x000002,则返回2^(-22)

    //dat=0x000001,则返回2^(-23)

    //dat=0x000000,则返回0

    //函数功能:它和(float)dat/0x800000在功能上是等价的

    float value_commutation1(u32 dat)

    {

        float f,tmpFloatData;

        s8 flag;

        u32 dat_temp;

        u8 i;

     

        dat_temp=dat;

        dat_temp = (u32)(dat_temp&0X00FFFFFF);//只有最低24位参与计算

    //计算负数原码开始

        flag = 1;//假定为正数

        f=0.5;

        if(dat&0x800000)//最高位为符号位

        {

           flag = -1;//设置为负数

           dat_temp = dat_temp -1;//负数的补码减一得到反码

           dat_temp = (u32)(~dat_temp); //除最高位外,其余位取反得到原码

           dat_temp = (u32)(dat_temp&0X7FFFFF);

        }

        if(dat==0x800000) tmpFloatData=1.0;

        else tmpFloatData=0.0;

    //计算负数原码结束

        for(i = 0;i<23;i++)

        {

           dat_temp =(u32)( dat_temp << 1 );

           if(dat_temp&0x800000) tmpFloatData=tmpFloatData+f;

           f = f/2.0;

        }

     

        tmpFloatData = tmpFloatData*flag;//添加正负号

        return tmpFloatData;

    }

     

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  • 我们都知道,在汇编语言中,可以用mov ax, bx的指令实现两个数据寄存器之间的数值交换,也可以用mov ax,0123H 实现数值的直接放入,或者是mov ax,[0]的形式(此时的段寄存器默认为DS)将段寄存器数值和偏移地址分...

    我们都知道,在汇编语言中,可以用mov ax, bx的指令实现两个数据寄存器之间的数值交换,也可以用mov ax,0123H 实现数值的直接放入,或者是mov ax,[0]的形式(此时的段寄存器默认为DS)将段寄存器数值和偏移地址分开放的方式实现对ax的赋值。

    同时,我们也知道,如果想要实现对段寄存器赋值,那么首先得进行mov ax,0000H 再进行 mov ds, ax 的运算,直接进行 mov ds, 0000H 是不合法的操作。这足够说明段寄存器的独特性。

    那么,mov ax, ds是否同样成立?

    答案是成立的;

    mov ds,[0] 会是成立的吗?

    我们先首先改变原有ds的值,确保ds的独特性(避免与es等混淆);再进行mov 的运算;

     

    结果仍然成立,并且仍然是默认DS的值为段地址数值!

      反过来,mov [0], ds 也是成立的。 

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    很多分析程序的时候,我们会发现如果能读出目标程序运行到指定地址之后的寄存器数据的话,我们的工作会轻松很多。可是怎么能够读取出来呢?

    要知道,寄存器的值是随着程序的运行而在不断做着改变的。

    如果想要像使用调试工具一样读出寄存器的值的话,其实有2种方法。

    第一种就是做个简易的程序调试器,在指定地址上下断点,让程序获取debug异常,读取寄存器数据。

    第二种就是在程序运行到指定行数的时候加上我们自己的代码,读出我们想要的东西。

    这种技术叫什么呢?

    我也不是很清楚,反正是hook的一种吧。

    关于这种hook的技术,用处挺大的,有了这个,可以说是 哈哈,只可意会。

    下篇就讲讲怎么hook获取好了。

    这篇就先到这里啦

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寄存器数值