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cortex m3采用什么指令集 Cortex M3用的是哪个指令集?

1、Cortex M3采用的指令集

Cortex M3是一款由英国ARM公司推出的高性能低功耗微控制器核,它采用了ARMv7-M架构。在指令集方面,Cortex M3采用了Thumb-2指令集。

Thumb-2指令集既保留了原先Thumb指令集的16位指令长度,又增加了部分32位指令,因此它不仅能够降低程序的存储空间和总线带宽需求,还能够提高指令执行的效率和灵活性。除此之外,Cortex M3还支持Jazelle-RCT(Java加速器)指令集,并且具有高度优化的定点运算指令。

2、Thumb-2指令集对程序性能的提升

Thumb-2指令集相比于原先的Thumb指令集,能够更好地平衡存储和执行效率之间的关系,同时可以更好地利用Cortex M3的CPU硬件架构,从而实现更高的程序性能。

具体地说,Thumb-2指令集在保留了原先的16位指令长度的基础上,增加了若干个32位指令,这些指令能够支持更复杂和灵活的运算和控制操作。同时,Thumb-2还支持32位的指令地址,因此能够支持更大的程序空间。此外,Thumb-2还能够更好地利用CPU硬件的流水线和预取器,提高指令执行的效率。

3、Thumb指令集与Thumb-2指令集的区别

Thumb指令集和Thumb-2指令集都是针对ARM架构的低功耗微控制器芯片设计的指令集,不过二者在指令长度和指令集结构上有所不同。

具体来说,Thumb指令集采用了16位指令长度,主要针对低端嵌入式系统设计,从而提高存储空间和处理器总线带宽的利用效率。而Thumb-2指令集则既支持16位指令,又支持32位指令,主要针对中高端嵌入式系统设计,提供高存储效率和执行效率的平衡。因此,Thumb-2指令集相对于Thumb指令集来说,在可执行指令数量、指令与字节比率和CPU性能等方面有着较大的优势。

4、传统RISC指令集和ARM指令集的比较

传统RISC指令集和ARM指令集在指令长度、复杂度和执行效率等方面都有所不同。

传统RISC指令集采用定长指令长度,指令长度一般为32位,所有指令都是单周期执行,指令集的复杂度很低,由于指令长度固定,因此在存储器中保存指令时能够实现高速压缩,但同时指令效率偏低,对于一些需要高效指令执行的应用场景,无法满足需求。

而ARM指令集则是一种介于传统RISC指令集和CISC指令集之间的指令集。ARM指令集采用可变长度指令格式,大多数指令长度为32位,少数指令长度为16位,同时ARM指令集的指令集复杂度较高,能够支持更多的指令操作。因此,相对于传统RISC指令集,ARM指令集在存储空间和指令执行效率之间取得更好的平衡。

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