單片機(jī)現(xiàn)在可謂是鋪天蓋地，種類(lèi)繁多，讓開(kāi)發(fā)者們應(yīng)接不暇，發(fā)展也是相當(dāng)?shù)难杆伲瑥纳鲜兰o(jì)80年代，由當(dāng)時(shí)的4位8位發(fā)展到現(xiàn)在的各種高速單片機(jī)……

　　各個(gè)廠(chǎng)商們也在速度、內(nèi)存、功能上此起彼伏，參差不齊~~同時(shí)涌現(xiàn)出一大批擁有代表性單片機(jī)的廠(chǎng)商：Atmel、TI、ST、MicroChip、ARM…國(guó)內(nèi)的宏晶STC單片機(jī)也是可圈可點(diǎn)…

　　下面為大家?guī)?lái)51、MSP430、TMS、STM32、PIC、AVR、STC單片機(jī)之間的優(yōu)缺點(diǎn)比較及功能體現(xiàn)……

　　51單片機(jī)

　　應(yīng)用最廣泛的8位單片機(jī)當(dāng)然也是初學(xué)者們最容易上手學(xué)習(xí)的單片機(jī)，最早由Intel推出，由于其典型的結(jié)構(gòu)和完善的總線(xiàn)專(zhuān)用寄存器的集中管理，眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統(tǒng)，堪稱(chēng)為一代“經(jīng)典”，為以后的其它單片機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

　　51單片機(jī)之所以成為經(jīng)典，成為易上手的單片機(jī)主要有以下特點(diǎn)：

　　特性：

　　1. 從內(nèi)部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統(tǒng)，稱(chēng)作位處理器，處理對(duì)象不是字或字節(jié)而是位。不但能對(duì)片內(nèi)某些特殊功能寄存器的某位進(jìn)行處理，如傳送、置位、清零、測(cè)試等，還能進(jìn)行位的邏輯運(yùn)算，其功能十分完備，使用起來(lái)得心應(yīng)手。

　　2. 同時(shí)在片內(nèi)RAM區(qū)間還特別開(kāi)辟了一個(gè)雙重功能的地址區(qū)間，使用極為靈活，這一功能無(wú)疑給使用者提供了極大的方便，

　　3. 乘法和除法指令，這給編程也帶來(lái)了便利。很多的八位單片機(jī)都不具備乘法功能，作乘法時(shí)還得編上一段子程序調(diào)用，十分不便。

　　缺點(diǎn)：（雖然是經(jīng)典但是缺點(diǎn)還是很明顯的）

　　1. AD、EEPROM等功能需要靠擴(kuò)展，增加了硬件和軟件負(fù)擔(dān)

　　2. 雖然I/O腳使用簡(jiǎn)單，但高電平時(shí)無(wú)輸出能力，這也是51系列單片機(jī)的最大軟肋

　　3. 運(yùn)行速度過(guò)慢，特別是雙數(shù)據(jù)指針，如能改進(jìn)能給編程帶來(lái)很大的便利

　　4. 51保護(hù)能力很差，很容易燒壞芯片

　　應(yīng)用范圍：

　　目前在教學(xué)場(chǎng)合和對(duì)性能要求不高的場(chǎng)合大量被采用

　　使用最多的器件：8051、80C51

　　了解8051微控制器全系列產(chǎn)品：全方位解析“久經(jīng)沙場(chǎng)”的8051架構(gòu)MCU

　　MSP430單片機(jī)

　 　MSP430系列單片機(jī)是德州儀器1996年開(kāi)始推向市場(chǎng)的一種16位超低功耗的混合信號(hào)處理器，給人們留下的最大的亮點(diǎn)是低功耗而且速度快，匯編語(yǔ)言 用起來(lái)很靈活，尋址方式很多，指令很少，容易上手。主要是由于其針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求，把許多模擬電路、數(shù)字電路和微處理器集成在一個(gè)芯片上，以提供“單片” 解決方案。其迅速發(fā)展和應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，主要取決于以下的特點(diǎn)…

　　特性：

　　1. 強(qiáng)大的處理能力，采用了精簡(jiǎn)指令集（RISC）結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式（ 7 種源操作數(shù)尋址、 4 種目的操作數(shù)尋址）、簡(jiǎn)潔的 27 條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可參加多種運(yùn)算；還有高效的查表處理指令；有較高的處理速度，在 8MHz 晶體驅(qū)動(dòng)下指令周期為 125 ns 。這些特點(diǎn)保證了可編制出高效率的源程序

　　2. 在運(yùn)算速度方面，能在 8MHz 晶體的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn) 125ns 的指令周期。 16 位的數(shù)據(jù)寬度、 125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能實(shí)現(xiàn)乘加）相配合，能實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的某些算法（如 FFT 等）

　 　3. 超低功耗方面，MSP430 單片機(jī)之所以有超低的功耗，是因?yàn)槠湓诮档托酒?a target="_blank">電源電壓及靈活而可控的運(yùn)行時(shí)鐘方面都有其獨(dú)到之處。電源電壓采用的是 1.8~3.6V 電壓。因而可使其在 1MHz 的時(shí)鐘條件下運(yùn)行時(shí)， 芯片的電流會(huì)在 200~400uA 左右，時(shí)鐘關(guān)斷模式的最低功耗只有 0.1uA

　　缺點(diǎn)：

　　1. 個(gè)人感覺(jué)不容易上手，不適合初學(xué)者入門(mén)，資料也比較少，只能跑官網(wǎng)去找

　　2. 占的指令空間較大，因?yàn)槭?6位單片機(jī)，程序以字為單位，有的指令竟然占6

　　個(gè)字節(jié)。雖然程序表面上簡(jiǎn)潔， 但與pic單片機(jī)比較空間占用很大

　　應(yīng)用范圍：

　　在低功耗及超低功耗的工業(yè)場(chǎng)合應(yīng)用的比較多

　　使用最多的器件：MSP430F系列、MSP430G2系列、MSP430L09系列

　　TMS單片機(jī)

　 　這里也提一下TMS系列單片機(jī)，雖不算主流。由TI推出的8位CMOS單片機(jī)，具有多種存儲(chǔ)模式、多種外圍接口模式，適用于復(fù)雜的實(shí)時(shí)控制場(chǎng)合。雖然沒(méi) STM32那么優(yōu)秀，也沒(méi)MSP430那么張揚(yáng)，但是TMS370C系列單片機(jī)提供了通過(guò)整合先進(jìn)的外圍功能模塊及各種芯片的內(nèi)存配置，具有高性?xún)r(jià)比的實(shí) 時(shí)系統(tǒng)控制。同時(shí)采用高性能硅柵CMOS EPROM和EEPROM技術(shù)實(shí)現(xiàn)。低工作功耗CMOS技術(shù)，寬工作溫度范圍，噪聲抑制，再加上高性能和豐富的片上外設(shè)功能，使TMS370C系列單片機(jī) 在汽車(chē)電子，工業(yè)電機(jī)控制，電腦，通信和消費(fèi)類(lèi)具有一定的應(yīng)用

　　應(yīng)用最多的器件：TMS370C256A

　　STM32單片機(jī)

　 　由ST廠(chǎng)商推出的STM32系列單片機(jī)，行業(yè)的朋友都知道，這是一款性?xún)r(jià)比超高的系列單片機(jī)，應(yīng)該沒(méi)有之一，功能及其強(qiáng)大。其基于專(zhuān)為要求高性能、低成 本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的ARM Cortex-M內(nèi)核，同時(shí)具有一流的外設(shè)：1μs的雙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 現(xiàn)，當(dāng)然和MSP430的功耗比起來(lái)是稍微遜色的一些，但這并不影響工程師們對(duì)它的熱捧程度，由于其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和易用的工具再配合其強(qiáng)大的功能在行業(yè)中赫 赫有名…其強(qiáng)大的功能主要表現(xiàn)在：

　　特性：

　　1．內(nèi)核：ARM32位Cortex-M3CPU，最高工作頻率72MHz，1.25DMIPS/MHz，單周期乘法和硬件除法

　　2．存儲(chǔ)器：片上集成32-512KB的Flash存儲(chǔ)器。6-64KB的SRAM存儲(chǔ)器

　 　3．時(shí)鐘、復(fù)位和電源管理：2.0-3.6V的電源供電和I/O接口的驅(qū)動(dòng)電壓。POR、PDR和可編程的電壓探測(cè)器（PVD）。4-16MHz的晶 振。內(nèi)嵌出廠(chǎng)前調(diào)校的8MHz RC振蕩電路。內(nèi)部40 kHz的RC振蕩電路。用于CPU時(shí)鐘的PLL。帶校準(zhǔn)用于RTC的32kHz的晶振

　　4、調(diào)試模式：串行調(diào)試（SWD）和JTAG接口。最多高達(dá)112個(gè)的快速I(mǎi)/O端口、最多多達(dá)11個(gè)定時(shí)器、最多多達(dá)13個(gè)通信接口

　　使用最多的器件：STM32F103系列、STM32 L1系列、STM32W系列

　　精品推薦：工程師應(yīng)該掌握的STM32單片機(jī)關(guān)鍵基礎(chǔ)精華

　　PIC單片機(jī)

　 　PIC單片機(jī)系列是美國(guó)微芯公司（Microship）的產(chǎn)品，共分三個(gè)級(jí)別，即基本級(jí)、中級(jí)、高級(jí)，是當(dāng)前市場(chǎng)份額增長(zhǎng)最快的單片機(jī)之一，CPU采用 RISC結(jié)構(gòu)，分別有33、35、58條指令，屬精簡(jiǎn)指令集，同時(shí)采用Harvard雙總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，運(yùn)行速度快，它能使程序存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn) 并行處理，這種指令流水線(xiàn)結(jié)構(gòu)，在一個(gè)周期內(nèi)完成兩部分工作，一是執(zhí)行指令，二是從程序存儲(chǔ)器取出下一條指令，這樣總的看來(lái)每條指令只需一個(gè)周期，這也是 高效率運(yùn)行的原因之一，此外PIC單片機(jī)之所以成為一時(shí)非常熱的單片機(jī)不外乎以下特點(diǎn)：

　　特點(diǎn)：

　　1. 具有低工作電壓、低功耗、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。PIC系列單片機(jī)的I/O口是雙向的，其輸出電路為CMOS互補(bǔ)推挽輸出電路。I/O腳增加了用于設(shè)置輸入或輸出狀態(tài)的方向寄存器，從而解決了51系列I/O腳為高電平時(shí)同為輸入和輸出的狀態(tài)。

　　2. 當(dāng)置位1時(shí)為輸入狀態(tài)，且不管該腳呈高電平或低電平，對(duì)外均呈高阻狀態(tài);置位0時(shí)為輸出狀態(tài)，不管該腳為何種電平，均呈低阻狀態(tài)，有相當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)能力，低電平吸入電流達(dá)25mA，高電平輸出電流可達(dá)20mA。相對(duì)于51系列而言，這是一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)

　　3. 它可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示且外電路簡(jiǎn)單。它的A/D為10位，能滿(mǎn)足精度要求。具有在線(xiàn)調(diào)試及編程（ISP）功能。

　　不足之處：

　 　其專(zhuān)用寄存器（SFR）并不像51系列那樣都集中在一個(gè)固定的地址區(qū)間內(nèi)（80～FFH），而是分散在四個(gè)地址區(qū)間內(nèi)。只有5個(gè)專(zhuān)用寄存器PCL、 STATUS、FSR、PCLATH、INTCON在4個(gè)存儲(chǔ)體內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)，但是在編程過(guò)程中，少不了要與專(zhuān)用寄存器打交道，得反復(fù)地選擇對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)體， 也即對(duì)狀態(tài)寄存器STATUS的第6位（RP1）和第5位（RP0）置位或清零。數(shù)據(jù)的傳送和邏輯運(yùn)算基本上都得通過(guò)工作寄存器W（相當(dāng)于51系列的累加 器A）來(lái)進(jìn)行，而51系列的還可以通過(guò)寄存器相互之間直接傳送，因而PIC單片機(jī)的瓶頸現(xiàn)象比51系列還要嚴(yán)重，這在編程中的朋友應(yīng)該深有體會(huì)

　　使用最多的器件：PIC16F873、PIC16F877

　　看得不夠爽？還有ARM技術(shù)專(zhuān)題等著你！