微控制器的核心就是處理器。下面是Cortex-M3/M4微處理器的功能模組：（實線模組為必要的，虛線模組為可選）

（1）處理器頂層有多個匯流排介面：

I-CODE匯流排：指令匯流排，用來訪問程式儲存器獲取指令
D-CODE匯流排：資料匯流排，用來訪問程式儲存器讀取立即數，以及進行偵錯程式訪問操作
系統匯流排：訪問RAM和外設，以進行讀寫資料
私有外設匯流排（PPB匯流排）：使用先進結構協議來訪問外設
（2）處理器核心

處理器核心主要涉及流水線操作、暫存器組和儲存器介面，是實現RISC指令集的硬體架構基礎。
（PC是程式計數器，指向被取指的指令，也就是正在譯碼的指令的下一條指令，是正在執行的指令的下兩條指令）

（3）巢狀向量中斷控制器是為低延遲實現異常處理處理提供了方便。

主要有以下特徵：
• 可配置1~240個外部中斷
• 可配置優先順序位數3~8位
• 支援電平和脈衝（邊沿）中斷
• 可以動態重新分配中斷優先順序
• 優先順序分組
• 支援尾鏈中斷
• 進入中斷時，處理器狀態自動儲存，退出中斷時狀態自動恢復，無額外指令開銷
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