ARM7TDMI处理器每执行一条指令，都需要通过取指令、指令译码和指令执行等流水线阶段。ARM7TDMI处理器的这种三阶段流水线结构，在程序运行过程中是重叠的。如图1.1所示，在执行第一条指令的同时，还依次完成了后续两条指令的读取指令、指令译码。ARM7TDMI处理器通过使用这种流水线结构来增加处理器指令流的速度，指令执行速度达到0.9MIPS/MHz。如此高的指令执行速度可以使几个操作同时高效进行，还可以使处理和存储器系统进行连续可靠操作。
图1.1 流水线操作
