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