单片机汇总，常用单片机优缺点详细剖析

很多朋友对单片机汇总，常用单片机优缺点详细剖析不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术，集成了具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、各种I/O口和中断系统，以及计时器。 /计数器等功能（还可能包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路复用器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上，形成一个小而完整的微机系统，在工业界得到广泛应用在控制领域。从20世纪80年代开始，从当时的4位、8位单片机，到现在的300M高速单片机。

使用最广泛的8位单片机当然也是初学者最容易学习的单片机。它首先由英特尔推出。由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理、众多的逻辑位操作功能和面向控制的丰富的指令系统堪称一代“经典”，为其他单片机的发展奠定了基础。未来的微型计算机。

51单片机之所以成为经典、好用的单片机主要有以下几个特点：

51单片机的优点： 1、从内部硬件到软件都有一个完整的逐位操作系统，称为位处理器，处理对象不是一个字或一个字节而是一个位。它不仅可以对芯片中一些特殊功能寄存器的某一位进行处理，如发送、设置、清除、测试等，还可以对位进行逻辑运算。它的功能非常齐全，而且使用起来也很方便。

2、同时在片内RAM范围内专门开辟了一个双功能地址范围，使用起来极其灵活。这一功能无疑为用户提供了极大的便利。

3.乘法和除法指令，这也给编程带来了方便。很多八位单片机不具备乘法功能，做乘法时要编写子程序调用，非常不方便。

51单片机的缺点：（虽然是经典，但是缺点还是很明显）1、需要扩展AD、EEPROM等功能，增加了软硬件的负担

2、I/O引脚虽然好用，但是没有高电平的输出能力，这也是51系列单片机的最大弱点

3、运行速度太慢，尤其是双数据指针，如果能改进的话，会给编程带来很大的方便

4、51的保护能力很差，很容易烧芯片

STC单片机STC系列单片机是深圳市宏晶公司生产的单片机产品。

STC单片机优点：1、抗干扰能力强；

：2、保密性能强，不易被破解；

：3、MCU时钟具有防止外部电磁辐射的功能；

STC单片机的缺点：1、功耗较高，5V供电；

：2、8位，运行速度慢；

：3、无硬件乘法器，乘除运算均为4周期指令；

：4、MCU中集成的资源很少。

freescale单片机（一）全系列：从低端到高端，从8位到32位全系列，最近推出8位/32位引脚兼容的QE128，可直接移植从8位到32位，弥补了MCU行业8/32位兼容架构中缺失的一环！ (2) 多种系统时钟模块：三个模块，七种工作模式

多种时钟源输入选择，不同的MCU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，并且大多数CPU同时具有以上三种模块！它可以运行在七种工作模式：FEI、FEE、FBI、FBILP、FBE、FBELP、STOP！ (3) 各种通讯模块接口：

与其他系列单片机不同的是，飞思卡尔单片机内部几乎集成了各种通信接口模块：包括串行通信接口模块SCI、多主I2C总线模块、串行外设接口模块SPI、MSCAN08控制器模块、通用串行总线模块（USB/PS2）！

（4）可选模块较多：有的MCU有LCD驱动模块，有的MCU有温度传感器，有的MCU有超高频传输模块，有的MCU有同步处理器模块，有的MCU有同步处理模块。该设备的MCU还带有屏显模块OSD，少数MCU带有振铃检测模块RING和双音多频/音调发生器DMG模块！

(5)可靠性高、抗干扰性强

(6)低功耗

也许freescale系列MCU的功耗没有msp430低，但是他有全静态“等待”和“停止”两种模式，可以整体降低你的功耗！新推出的几款超低功耗已经可以与msp430相媲美！

(7) 多种引脚数和封装选项

可以说飞思卡尔系列微控制器是MCU种类最多的。有些MCU有几种不同的引脚号和封装形式，用户可以根据自己的需要进行选择。总有一款适合您的开发的MCU！对于一些人来说，飞思卡尔MCU模块寄存器较多，配置困难，不易上手。可以说，freescale MCU模块的寄存器是比较多的。以GPIO为例，有端口数据寄存器、端口数据方向寄存器、端口内部上拉使能寄存器。有5个寄存器，端口转换速率使能寄存器和端口驱动强度选择寄存器。其大部分寄存器都是为了满足客户对IO口的高要求和高可靠性要求。如果不考虑这些，只需要配置端口数据寄存器即可。端口数据方向寄存器这两个寄存器和430、pic等其他单片机的难度是一样的！

独特的BDM仿真开发方法和单引脚用于模式选择和后台通信。 HCS08的开发支持系统包括后台调试控制器（BDC）和片上调试模块（DBG）。 BDC 提供到目标MCU 的链接。单线调试接口，即提供方便在片上FLASH或其他固定存储器中编程的接口。

AVR单片机AVR单片机是ATMEL于1997年开发的内置Flash的增强型RISC（精简指令集CPU），可广泛应用于计算机外围设备、工业实时控制等各个领域、仪器仪表、通讯设备、家用电器。 AVR单片机是Atmel于1997年推出的RISC单片机。RISC（精简指令集计算机）是相对于CISC（复杂指令集计算机）而言的。 RISC并不是简单地减少指令，而是通过使计算机的结构更加简单合理来提高运算速度。

AVR单片机的优点AVR单片机具有自动上电复位电路、独立看门狗电路、低电压检测电路BOD、多种复位源（自动上电复位、外部复位、看门狗复位、BOD复位）、可以设置启动后延迟运行程序，增强了嵌入式系统的可靠性。

AVR单片机具有多种省电休眠模式，并可宽电压工作（5-2.7V），抗干扰能力强，可减少软件抗干扰设计和硬件使用的工作量一般8位计算机。

AVR单片机技术体现的是单片机集成了多种器件（包括FLASH程序存储器、看门狗、EEPROM、同/异步串口、TWI、SPI、A/D模数转换器、定时器/计数器等）和多种功能（复位系统以提高可靠性，睡眠模式以降低功耗和抗干扰，各种类别的中断系统，具有输入捕获和比较匹配输出等多种功能的定时器/计数器，I /O与替换功能Port.）集于一身，充分体现了单片机技术从“芯片自战”向“片上系统SoC”过渡的发展方向。

AVR单片机的缺点1、没有位操作，以字节形式控制和判断相关寄存器位。

2、C语言和51的C语言在写法上有很大差异，这让学51单片机的朋友很不适应

3、通用寄存器一共有32个（R0~R31），前16个寄存器（R0~R15）不能直接处理立即数，通用性降低。在51系列中，它的所有通用寄存器（地址00-7FH）都可以直接处理立即数，这显然比前者要好。

PIC单片机PIC单片机具有像CPU一样的计算功能和存储存储器，并由软件控制。然而，处理能力-内存容量非常有限，具体取决于PIC 的类型。但它们的最高工作频率约为20MHz，用于编写程序的内存容量约为1K-4K字节。

时钟频率与扫描程序的时间和执行程序指令的时间有关。然而，程序的处理能力不能仅通过时钟频率来判断，它还随着处理设备的架构而变化。如果是相同的架构，时钟频率越高的处理能力会越强。

PIC单片机的优点1）PIC最大的特点是不搞简单的功能积累，而是从实际出发，注重产品的性能价格比，依靠各种型号的开发来满足应用不同级别的要求。在实际应用中，不同的应用对微控制器的功能和资源有不同的需求。例如，摩托车点火器需要I/O少、RAM和程序存储空间小、可靠性高的小型单片机。不方便。 PIC系列有从低到高几十个型号，可以满足各种需求。其中PIC12C508单片机只有8个引脚，是世界上最小的单片机。

该模型有512 字节ROM、25 字节RAM、一个8 位定时器、一条输入线和5 条I/O 线。市场价格为3-6元。这样的单片机无疑非常适合摩托车点火器等应用。 PIC的高端型号，如PIC16C74（还不是最高端型号）有40个引脚，其内部资源为4K ROM、192字节RAM、8路A/D、3个8位定时器、 2个CCP模块，3个串口，1个并口，11个中断源，33个I/O引脚。这样的车型可以与其他品牌的高端车型相媲美。

2）精简指令，大大提高执行效率。 PIC系列8位CMOS单片机具有独特的RISC结构，数据总线和指令总线分离的哈佛总线（Harvard）结构，使指令具有单字长、位数多的特点。指令代码可以是多于8位的数据。与传统采用CISC结构的8位单片机相比，可实现2:1位代码压缩，速度提高4倍。

3) 零上市时间。 PIC的低成本OTP型芯片可以使单片机在其应用程序开发完成后立即使产品上市。

4）PIC拥有优越的开发环境。 OTP单片机开发系统的实时性能是一个重要指标。普通51单片机的开发系统大多采用高端模型来模拟低端模型，其实时性能并不理想。当PIC推出新型号时，同时推出相应的模拟芯片。所有开发系统均由专用仿真芯片支持，实时性能非常好。就我个人的经验来说，从来没有出现过模拟结果与实际运行结果不一样的情况。

5）其引脚具有抗瞬变能力，可通过限流电阻接入220V交流电源，无需光耦隔离即可直接接入继电器控制电路，给应用带来极大的方便。

6) 完全保密。 PIC 使用机密保险丝保护代码。用户烧写代码并烧断保险丝后，其他人就无法再读取它，除非保险丝恢复。目前PIC采用深埋熔丝工艺，熔丝恢复的可能性极小。

7) 内置看门狗定时器，可用于提高程序运行的可靠性。

8) 睡眠和低功耗模式。虽然PIC在这方面已经无法与新款TI-MSP430相比，但仍然可以满足大多数应用的需求。

PIC单片机的缺点是其特殊寄存器（SFR）不像51系列那样集中在固定的地址范围（80~FFH），而是分散在4个地址范围。 4个存储器体中同时出现的只有PCL、STATUS、FSR、PCLATH、INTCON 5个特殊寄存器，但在编程过程中，需要与特殊寄存器打交道，需要反复选择相应的存储体，即状态寄存器STATUS 位6 (RP1) 和位5 (RP0) 被置位或清除。数据传输和逻辑运算基本上都要通过工作寄存器W（相当于51系列的累加器A）进行，51系列还可以直接在寄存器之间传输，所以PIC单片机的瓶颈现象比较多比51系列的还严重，编程的朋友对此应该深有体会。

STM32单片机是ST厂家推出的STM32系列单片机。业内朋友都知道，这是一款性价比超高的单片机系列。它应该不是其中之一，而且它的功能极其强大。它基于ARM Cortex-M内核，专为需要高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用而设计，并拥有一流的外设：1s双12位ADC、4 Mbit/s UART、18 Mbit/s s SPI等在功耗和集成度方面也有不错的表现。当然，它的功耗略逊于MSP430，但这并不影响工程师们的喜爱。由于其结构简单、工具易于使用并结合其强大的功能，在业界享有盛誉。其强大的功能主要体现在：

STM32微控制器特点1.内核：ARM32位Cortex-M3CPU，最大工作频率72MHz，1.25DMIPS/MHz，单周期乘法和硬件除法

2. 存储器：片内集成32-512KB Flash存储器。 6-64KB SRAM 存储器

3、时钟、复位和电源管理：2.0-3.6V电源和I/O接口驱动电压。 POR、PDR 和可编程电压检测器(PVD)。 4-16MHz晶体振荡器。内置8MHz RC振荡电路，出厂前已调整好。内部40 kHz RC 振荡电路。 CPU时钟的PLL。带RTC 校准功能的32kHz 晶体

：4、调试模式：串行调试（SWD）和JTAG 接口。多达112个快速I/O端口、多达11个定时器、多达13个通信接口

以上知识分享希望能够帮助到大家！