比较项目 |
ARM7 |
Cortex-M3 |
架构 |
ARMv4T（冯诺依曼） 指令和数据总线共用，会出现瓶颈 |
ARMv7-M（哈佛） 指令和数据总线分开，无瓶颈 |
指令集 |
32位ARM指令+16位Thumb指令 两套指令之间需要进行状态切换 |
Thumb/Thumb-2指令集 16位和32位 指令可直接混写，无需状态切换 |
流水线 |
3级流水线 若出现转移则需要刷新流水线，损失惨重 |
3级流水线+分支预测 出现转移时流水线无需刷新，几乎无损失 |
性能 |
0.95DMIPS/MHz（ARM模式） |
1.25DMIPS/MHz |
功耗 |
0.28mW/MHz |
0.19mW/MHz |
低功耗模式 |
无 |
内置睡眠模式 |
面积 |
0.62mm2（仅内核） |
0.86mm2（内核+外设） |
中断 |
普通中断IRQ和快速中断FIQ太少，大量外设不得不复用中断 |
不可屏蔽中断NMI+1-240个物理中断 每个外设都可以独占一个中断，效率高 |
中断延迟 |
24-42个时钟周期，缓慢 |
12个时钟周期，最快只需6个 |
中断压栈 |
软件手工压栈，代码长且效率低 |
硬件自动压栈，无需代码且效率高 |
存储器保护 |
无 |
8段存储器保护单元（MPU） |
内核寄存器 |
寄存器分为多组、结构复杂、占核面积多 |
寄存器不分组（SP除外），结构简单 |
工作模式 |
7种工作模式，比较复杂 |
只有线程模式和处理模式两种，简单 |
乘除法指令 |
多周期乘法指令，无除法指令 |
单周期乘法指令，2-12周期除法指令 |
位操作 |
无 访问外设寄存器需分“读-改-写”3步走 |
先进的Bit-band位操作技术，可直接访问外设寄存器的某个值 |
系统节拍定时 |
无 |
内置系统节拍定时器，有利于操作系统移植 |
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