Микроконтроллеры семейства AT91SAM7S выполнены на основе микропроцессорного ядра ARM7TDMI (разновидность ядра ARMv4T).
Ключевой принцип, лежащий в основе процессора ARM – простота. Ядро ARM7 является универсальной 32-битной RISC-машиной, предполагающей использования небольшого количества команд и соответственно состоящей из относительно небольшого количества логических элементов. Благодаря этому процессор ARM7 идеально подходит для использования во встраиваемых системах. Он имеет высокую производительность, низкое энергопотребление и занимает небольшую часть общей площади кристалла.
Помимо базового состояния, называемого ARM, процессор также использует уникальную архитектурную стратегию, известную как состояние Thumb, что подразумевает использование двух наборов команд: стандартная 32-битная система команд ARM и 16-битная сокращенная система команд Thumb, позволяющая приблизиться к двойной плотности кода по сравнению со стандартной.
Буквенные обозначения TDMI в названии ARM7TDMIсогласно спецификации компании ARM, имеют следующую расшифровку:
Т – наличие в составе ядра помимо базовой архитектуры ARM дополнительной архитектуры Thumb, что позволяет пользователю выбрать для своего приложения одно из двух состояний (систем команд): ARM и Thumb;
D – ядро имеет в своем составе дополнительные отладочные модули;
M – ядро имеет в своем составе дополнительный аппаратный умножитель, позволяющий выполнять команды умножения так называемой длинной формы (с 64-битным результатом);
I – ядро имеет в своем составе встроенную логику отладки (ICE).