ARM7与cortex-M3在指令集上的异同双绞线

ARM7与cortex-M3在指令集上的异同

使用32位处理器作为核心的产品，虽然看上去选择面较窄，但实际上在核心处理器的决定上设计者往往处于两难的境地，Cortex-M3或者ARM7TDMI内核都非常适合这种应用场景，那么两者之间究竟有区别？各自又有什么特点呢？本文将从实现方法与指令集的的角度来进行分析。

ARM实现方法

ARMCortex-M3是一种基于ARM7v架构的最新ARM嵌入式内核，它采用哈佛结构，使用分离的指令和数据总线（冯诺伊曼结构下，数据和指令共用一条总线）。从本质上来说，哈佛结构在物理上更为复杂，但是处理速度明显加快。根据摩尔定理，复杂性并不是一件非常重要的事，而吞吐量的增加却极具价值。

ARM公司对Cortex-M3的定位是：向专业嵌入式市场提供低成本、低功耗的芯片。在成本和功耗方面，Cortex-M3具有相当好的性能，ARM公司认为它特别适用于汽车和无线通信领域。和所有的ARM内核一样，ARM公司将内该设计授权给各个制造商来开发具体的芯片。迄今为止，已经有多家芯片制造商开始生产基于Cortex-M3内核的微控制器。

ARM7TDMI（包括ARM7TDMIS）系列的ARM内核也是面向同一类市场的。这类内核已经存在了十多年之久，并推动了ARM成为处理器内核领域的主导者。众多的制造商（据ARM宣称，多达16家）出售基于ARM7系列的处理器以及其他配套的系统软件、开发和调试工具。

在许多方面，ARM7TDMI都可以称得上是嵌入式领域的实干家。

两者差异

除了使用哈佛结构，Cortex-M3还具有其他显著的优点：具有更小的基础内核，价格更低，速度更快。与内核集成在一起的是一些系统外设，如中断控制器、总线矩阵、调试功能模块，而这些外设通常都是由芯片制造商增加的。Cortex-M3还集成了睡眠模式和可选的完整的八区域存储器保护单元。它采用THUMB-2指令集，最大限度降低了汇编器使用率。

指令集

ARM7可以使用ARM和Thumb两种指令集，而Cortex-M3只支持最新的Thumb-2指令集。这样设计的优势在于：

免去Thumb和ARM代码的互相切换，对于早期的处理器来说，这种状态切换会降低性能。

Thumb-2指令集的设计是专门面向C语言的，且包括If/Then结构（预测接下来的四条语句的条件执行）、硬件除法以及本地位域操作。

Thumb-2指令集允许用户在C代码层面维护和修改应用程序，C代码部分非常易于重用。

Thumb-2指令集也包含了调用汇编代码的功能：Luminary公司认为没有必要使用任何汇编语言。综合以上这些优势，新产品的开发将更易于实现，上市时间也大为缩短。

从实现方法到指令集进行对比，这两种32位处理方式在指令集上的区别还是比较明显的，可以Cortex-M3只接受比较新的指令集，而ARM7TDMI的历史悠久，在市场上已经占据了主要地位。设计者可以根据自己不同的需要来对其进行选择，小编在之后的文章中也将为大家带来更多有关两者对比的内容。

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