各个厂商们也在速率、内存、功能上此起彼伏,参差不齐。同时呈现出一大批拥有代表性单片机的厂商:Atmel、TI、ST、MicroChip、ARM…… 除此之外海内厂商的STC单片机也是可圈可点。
下面为大家带来51、MSP430、STM32、TMS、PIC、AVR、STC单片机之间的优缺陷比较及功能表示。

51单片机
运用最广泛的8位单片机当然也是初学者们最随意马虎上手学习的单片机,最早由Intel推出,由于其范例的构造和完善的总线专用寄存器的集中管理,浩瀚的逻辑位操作功能及面向掌握的丰富的指令系统,堪称为一代“经典”,为往后的其它单片机的发展奠定了根本。目前在传授教化场合和对性能哀求不高的场合大量被采取。
特点
51单片机之以是成为经典,成为易上手的单片机紧张有以下特点:
从内部的硬件到软件有一套完全的按位操作系统,称作位处理器,处理工具不是字或字节而是位。不但能对片内某些分外功能寄存器的某位进行处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进行位的逻辑运算,其功能十分完备,利用起来得心应手。同时在片内RAM区间还特殊开辟了一个双重功能的地址区间,利用极为灵巧,这一功能无疑给利用者供应了极大的方便。乘法和除法指令,这给编程也带来了便利。很多的八位单片机都不具备乘法功能,做乘法时还得编上一段子程序调用,十分不便。缺陷
51单片机虽然是经典但是缺陷还是很明显的
AD、EEPROM等功能须要靠扩展,增加了硬件和软件包袱。虽然I/O脚利用大略,但高电平时无输出能力,这也是51系列单片机的最大软肋。运行速度过慢,特殊是双数据指针,如能改进能给编程带来很大的便利。51保护能力很差,很随意马虎烧坏芯片。MSP430单片机
MSP430系列单片机是1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的稠浊旗子暗记处理器,给人们留下的最大的亮点是低功耗而且速率快,汇编措辞用起来很灵巧,寻址办法很多,指令很少,随意马虎上手。紧张是由于其针对实际运用需求,把许多仿照电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上,以供应“单片”办理方案。在低功耗及超低功耗的工业场合运用的比较多。
特点
MSP430单片机其迅速发展和运用范围的不断扩大,紧张取决于以下的特点。
强大的处理能力,采取了精简指令集(RISC)构造,具有丰富的寻址办法( 7 种源操作数寻址、 4 种目的操作数寻址)、简洁的 27 条内核指令以及大量的仿照指令;大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算;还有高效的查表处理指令;有较高的处理速率,在 8MHz 晶体驱动下指令周期为 125 ns 。这些特点担保了可体例出高效率的源程序。在运算速率方面,能在 8MHz 晶体的驱动下,实现 125ns 的指令周期;16 位的数据宽度、 125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能实现乘加)相合营,能实现数字旗子暗记处理的某些算法(如 FFT 等)。超低功耗方面,MSP430 单片机之以是有超低的功耗,是由于其在降落芯片的电源电压及灵巧而可控的运行时钟方面都有其独到之处;电源电压采取的是 1.8~3.6V 电压,因而可使其在 1MHz 的时钟条件下运行时, 芯片的电流会在 200~400uA 旁边,时钟关断模式的最低功耗只有 0.1uA。缺陷
可能不太随意马虎上手,不适宜初学者入门,资料也比较少,只能跑官网去找。占的指令空间较大,由于是16位单片机,程序以字为单位,有的指令竟然占6个字节,虽然程序表面上简洁, 但与pic单片机比较空间占用很大。STM32单片机
由ST厂商推出的STM32系列单片机,行业的朋友都知道,这是一款性价比超高的系列单片机,该当没有之一,功能及其强大。其基于专为哀求高性能、低本钱、低功耗的嵌入式运用专门设计的ARM Cortex-M内核,同时具有一流的外设:1μs的双12位ADC,4兆位/秒的UART,18兆位/秒的SPI等等,在功耗和集成度方面也有不俗的表现,当然和MSP430的功耗比起来是轻微逊色的一些,但这并不影响工程师们对它的热捧程度,由于其大略的构造和易用的工具再合营其强大的功能在行业中赫赫有名。
特点
STM32单片机其强大的功能紧张表现在:
内核:ARM32位Cortex-M3CPU,最高事情频率72MHz,1.25DMIPS/MHz,单周期乘法和硬件除法。存储器:片上集成32-512KB的Flash存储器;6-64KB的SRAM存储器。时钟、复位和电源管理:2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压;POR、PDR和可编程的电压探测器(PVD);4-16MHz的晶振;内嵌出厂前调校的8MHz RC振荡电路,内部40 kHz的RC振荡电路;用于CPU时钟的PLL;带校准用于RTC的32kHz的晶振。调试模式:串行调试(SWD)和JTAG接口;最多高达112个的快速I/O端口、最多多达11个定时器、最多多达13个通信接口。TMS单片机
这里也提一下TMS系列单片机,虽不算主流。由TI推出的8位CMOS单片机,具有多种存储模式、多种外围接口模式,适用于繁芜的实时掌握场合。虽然没STM32那么精良,也没MSP430那么张扬,但是TMS370C系列单片机供应了通过整合前辈的外围功能模块及各种芯片的内存配置,具有高性价比的实时系统掌握。同时采取高性能硅栅CMOS EPROM和EEPROM技能实现。低事情功耗CMOS技能,宽事情温度范围,噪声抑制,再加上高性能和丰富的片上外设功能,使TMS370C系列单片机在汽车电子,工业电机掌握,电脑,通信和消费类具有一定的运用。
PIC单片机
PIC单片机系列是美国微芯公司(Microship)的产品,共分三个级别,即基本级、中级、高等,是当前市场份额增长最快的单片机之一,CPU采取RISC构造,分别有33、35、58条指令,属精简指令集。
同时采取Harvard双总线构造,运行速率快,它能使程序存储器的访问和数据存储器的访问并行处理,这种指令流水线构造,在一个周期内完成两部分事情,一是实行指令,二是从程序存储器取出下一条指令,这样总的看来每条指令只需一个周期,这也是高效率运行的缘故原由之一。
特点
PIC单片机之以是成为一时非常热的单片机不外乎以下特点:
具有低事情电压、低功耗、驱动能力强等特点。PIC系列单片机的I/O口是双向的,其输出电路为CMOS互补推挽输出电路,I/O脚增加了用于设置输入或输出状态的方向寄存器,从而办理了51系列I/O脚为高电平时同为输入和输出的状态。当置位1时为输入状态,且不管该脚呈高电平或低电平,对外均呈高阻状态;置位0时为输出状态,不管该脚为何种电平,均呈低阻状态,有相称的驱动能力,低电平吸入电流达25mA,高电平输出电流可达20mA。相对付51系列而言,这是一个很大的优点。它可以直接驱动数码管显示且外电路大略。它的A/D为10位,能知足精度哀求。具有在线调试及编程(ISP)功能。缺陷
其专用寄存器(SFR)并不像51系列那样都集中在一个固定的地址区间内(80~FFH),而是分散在四个地址区间内。只有5个专用寄存器PCL、STATUS、FSR、PCLATH、INTCON在4个存储体内同时涌现,但是在编程过程中,少不了要与专用寄存器打交道,得反复地选择对应的存储体,也即对状态寄存器STATUS的第6位(RP1)和第5位(RP0)置位或清零。数据的传送和逻辑运算基本上都得通过事情寄存器W(相称于51系列的累加器A)来进行,而51系列的还可以通过寄存器相互之间直接传送,因而PIC单片机的瓶颈征象比51系列还要严重,这在编程中的朋友该当深有体会。AVR单片机
AVR单片机是Atmel公司推出的较为新颖的单片机,其显著的特点为高性能、高速率、低功耗。它取消机器周期,以时钟周期为指令周期,实施流水作业。AVR单片机指令以字为单位,且大部分指令都为单周期指令。而单周期既可实行本指令功能,同时完成下一条指令的读取。常日时钟频率用4~8MHz,故最短指令实行韶光为250~125ns。
特点
AVR单片性能成为最近仍是比较火热的单片机,紧张的特点:
AVR系列没有类似累加器A的构造,它紧张是通过R16~R31寄存器来实现A的功能。在AVR中,没有像51系列的数据指针DPTR,而是由X(由R26、R27组成)、Y(由R28、R29组成)、Z(由R30、R31组成)三个16位的寄存器来完成数据指针的功能(相称于有三组DPTR),而且还能作后增量或先减量等的运行,而在51系列中,所有的逻辑运算都必须在A中进行;而AVR却可以在任两个寄存器之间进行,省去了在A中的来回折腾,这些都比51系列出色些。AVR的专用寄存器集中在00~3F地址区间,无需像PIC那样得前辈行选存储体的过程,利用起来比PIC方便。AVR的片内RAM的地址区间为0~00DF(AT90S2313) 和0060~025F(AT90S8515、AT90S8535),它们占用的是数据空间的地址,这些片内RAM仅仅是用来存储数据的,常日不具备通用寄存器的功能。当程序繁芜时,通用寄存器R0~R31就显得不足用;而51系列的通用寄存器多达128个(为AVR的4倍),编程时就不会有这种觉得。AVR的I/O脚类似PIC,它也有用来掌握输入或输出的方向寄存器,在输出状态下,高电平输出的电流在10mA旁边,低电平吸入电流20mA。这点虽不如PIC,但比51系列还是要精良的。缺陷
是没有位操作,都因此字节形式来掌握和判断干系寄存器位的。C措辞与51的C措辞在写法上存在很大的差异,这让从开始学习51单片机的朋友很不习气。通用寄存器一共32个(R0~R31),前16个寄存器(R0~R15)都不能直接与立即数打交道,因而通用性有所低落。而在51系列中,它所有的通用寄存器(地址00~7FH)均可以直接与立即数打交道,显然要优于前者。Freescale单片机
紧张针对S08,S12这类单片机,当然Freescale单片机远非于此。Freescale系列单片机采取哈佛构造和流水线指令构造,在许多领域内都表现出低本钱,高性能的的特点,它的体系构造为产品的开拓节省了大量韶光。此外Freescale供应了多种集成模块和总线接口,可以在不同的系统中更灵巧的发挥浸染。
特点
Freescale单片机的特有的特点如下:
全系列:从低端到高端,从8位到32位全系列搜罗万象,其推出的8位/32位管脚兼容的QE128,可以从8位直接移植到32位,填补单片机业界8/32 位兼容架构中缺失落的一环。多种系统时钟模块:三种模块,七种事情模式。多种时钟源输入选项,不同的mcu具有不同的时钟产生机制,可以是RC振荡器,外部时钟或晶振,也可以是内部时钟,多数CPU同时具有上述三种模块;可以运行在FEI,FEE,FBI,FBILP,FBE,FBELP,STOP这七种事情模式。多种通讯模块接口:Freescale单片机险些在内部集成各种通信接口模块:包括串行通信接口模块SCI,多主I2C总线模块,串行外围接口模块 SPI,MSCAN08掌握器模块,通用串行总线模块(USB/PS2)。具有更多的可选模块:具有LCD驱动模块,带有温度传感器,具有超高频发送模块,含有同步处理器模块,含有同步处理器的MCU还具有屏幕显示模块OSD,还有少数的MCU具有响铃检测模块RING和双音多频/腔调发生器DMG模块。可靠性高,抗滋扰性强,多种引脚数和封装选择。低功耗、大概Freescale系列的单片机的功耗没有MSP430的低,但是他具有全静态的“等待”和“停滞”两种模式,从总体上降落您的功耗!新近推出的几款超低功耗已经与MSP430的不相上下。STC单片机
说到STC单片机有人会说到,STC也能算主流?基于它是海内还算是比较不错的单片机来说。STC是单时钟/机器周期的单片机,说白了STC单片机是51与AVR的结合体,有人说AVR是51的替代单片机,但是AVR单片机在位掌握和C措辞写法上存在很大的差异。
而STC单片机结合了51和AVR的优点,虽然功能不及AVR那么强大,但是在AVR能找到的功能,在STC上基本都有,同时STC单片机是51内核,这给以51单片机为根本的工程师们供应了极大的方便,省去了学习AVR的韶光,同时也不失落AVR的各种功能。
STC单片机是高速、低功耗、超强抗滋扰的新一代8051单片机51单片机,指令代码完备兼容传统8051,但速率快8~12倍,内部集成MAX810专用复位电路。4路PWM 8路高速10位A、D转换,针对电机电机 的供应商掌握,强滋扰场合,成为继51单片机后一个全新系列单片机。
特点
下载烧录程序用串口方便好用,随意马虎上手,拥有大量的学习资料及视频,同时具有宽电压:5.5~3.8V、2.4~3.8V, 低功耗设计:空闲模式,掉电模式(可由外部中断唤醒)。STC单片机具有在运用编程,调试起来比较方便;带有10位AD,内部EEPROM,可在1T/机器周期下事情,速率是传统51单片机的8~12倍,价格也较便宜。4通道捕获/比较单元,STC12C2052AD系列为2通道,也可用来再实现4个定时器或4个外部中断,2个硬件16位定时器,兼容普通8051的定时器。4路PCA还可再实现4个定时器,具有硬件看门狗、高速SPI通信端口、全双工异步串行口,兼容普通8051的串口,同时还具有前辈的指令集构造,兼容普通8051指令集。硬件条记本,一起学习电路设计、PCB设计、仿真、调试以及EMC知识
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