ARM与Thumb状态转换
在程序的执行过程中，微处理器可以随时在两种工作状态之间切换，并且该转变不影响处理器的工作模式和相应寄存器中的内容。
进入Thumb状态：当操作数寄存器的状态位（位[0]）为1时，执行BX指令。
进入ARM状态：当操作数寄存器的状态位（位[0]）为0时，执行BX指令。
RISC技术
嵌入式微处理器可以分为两类：CISC和RISC；
CISC（Complex Instruction Set Computer）：复杂指令系统计算机；随着计算机技术的发展而不断引入新的复杂的指令集，计算机的体系结构会越来越复杂。
大约有20％的指令会被反复使用，占整个程序代码的80％，而余下的80％的指令却不经常使用，在程序设计中只占20％。
RISC（Reduced Instruction Set Computer）：精简指令系统计算机；－采用固定长度的指令格式
－使用单周期指令
－大量使用寄存器
－可用加载/存储指令批量传输数据
－在循环处理中使用地址的自动增减
RISC技术与CISC技术比较RISC技术
ARM处理器采用加载/存储（Load/Store）体系结构是典型的RISC处理器，即只有Load/Store的存/取指令可以访问存储器，其余指令都不允许进行存储器操作。
RISC体系结构基本特点：
（1）大多数指令只需要执行简单和基本的功能，其执行过程在一个机器周期内完成。
（2）只保留加载/存储指令。操作数由加载/存储指令从存储器取出放寄存器内操作。
（3）芯片逻辑不采用或少采用微码技术，而采用硬布线逻辑。
（4）减少指令数和寻址方式。
（5）指令格式固定，指令译码简化。
（6）优化编译。
RISC技术
ARM体系结构还采用了一些特别的技术：
所有的指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行，提高了指令的执行效率。
可用Load/Store指令批量传输数据，以提高数据的传输效率。
可在一条数据处理指令中同时完成逻辑处理和移位处理。
RISC和CISC各有优势，界限并不那么明显。
流水线技术
是一种将每条指令分解为多步，并让各步操作重叠，从而实现几条指令并行处理的技术；
程序中的指令仍是一条条顺序执行，但可以预先取若干条指令，并在当前指令尚未执行完时，提前启动后续指令的另一些操作步骤，从而可加快程序的运行速度；
开发和设计嵌入式系统的过程中，CPU的性能是一个非常重要的考虑因素。
流水线技术是在本质上影响程序执行速度的因素。
由于计算机中一条指令的各个执行阶段相对独立，因此，现代CPU大多设计成流水线型的机器，在这种类型机器中几个指令可以并行执行。采用流水线的重叠技术大大提高了CPU的运行效率。
当流水线内部的信息通畅流动时，CPU流水线能够工作得最好。
但实际应用中，指令各执行阶段的操作时间长短不同，有一些指令序列可能会打断流水线内的信息流，所以有时流水线操作不十分通畅，会暂时降低CPU的执行速度。
单周期指令的执行过程 ARM的3级流水线
ARM7架构采用了一个3段的流水线：
（1）取指：将指令从内存中取出来。
（2）译码：操作码和操作数被译码以决定执行什么功能。为下一周期准备数据路径需要的控制信号。这一级指令”占有“译码逻辑，而不是”占有”数据路径
（3）执行：执行已译码的指令。指令占有数据路径，寄存器堆栈被读取，操作数在桶行移位器中被移位。ALU产生运算结果并回写到目的寄存器中，ALU结果根据指令需求更改状态寄存器的条件位。
流水线模式下PC的更改过程 多周期ARM指令的3级流水线操作
数据路径涉及到所有执行周期、地址计算和数据传送。译码逻辑总是产生数据路径在下一个周期使用的控制信号，因此除译码周期以外，在STR地址计算周期也产生数据传送所需的控制信号。
取指的存储器访问和执行的数据路径占用都是不可同时共享的资源，对于多周期指令来说，如果指令复杂以至于不能在单个时钟周期内完成执行阶段，就会产生流水线阻塞。
ARM的5级流水线
ARM9和StrongARM架构都采用了5级流水线.
增加了I-Cache和D-Cache，把存储器的取指与数据存取分开；
增加了数据写回的专门通路和寄存器；
把指令的执行过程分割为5部分:
取指：将指令从指令存储器中取出，放入指令流水线中。
指令译码：对指令进行译码，从寄存器堆中读取寄存器操作数。
执行：把一个操作数移位，产生ALU结果。如果指令是Load或Store，在ALU中计算存储器的地址。
数据缓存：如果需要，访问数据存储器；否则，ALU的结果只是简单地缓冲一个时钟周期，以便使所有指令具有同样地流水线流程。
写回：将指令产生地结果写回到寄存器堆。
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