單片微型計算機，簡稱單片機。簡單來說，就是集CPU（運算、控制）、RAM（數(shù)據(jù)存儲-內(nèi)存）、ROM（程序存儲）、輸入輸出設(shè)備（串口、并口等）和中斷系統(tǒng)處于同一芯片的器件。

在我們自己的個人電腦中，CPU、RAM、ROM、I/O這些都是單獨的芯片，然后這些芯片被安裝在一個主板上，這樣就構(gòu)成了我們的PC主板，進而組裝成電腦。而單片機將這些都集中在了一個芯片上。

51單片機

應(yīng)用最廣泛的8位單片機，當然也是初學者們最容易上手學習的單片機。最早由Intel推出，由于其典型的結(jié)構(gòu)和完善的總線專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)，堪稱為一代“經(jīng)典”，為以后的其它單片機的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1、51單片機的特性

51單片機之所以成為經(jīng)典，成為易上手的單片機主要有以下特點：

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

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

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

2、51單片機的缺點

（1）AD、EEPROM等功能需要靠擴展，增加了硬件和軟件負擔。

（2）雖然I/O腳使用簡單，但高電平時無輸出能力，這也是51系列單片機的最大軟肋。

（3）運行速度過慢，特別是雙數(shù)據(jù)指針，如能改進能給編程帶來很大的便利。

（4）51保護能力很差，很容易燒壞芯片。

3、51單片機的應(yīng)用范圍

目前在教學場合和對性能要求不高的場合大量被采用，而使用最多的器件是8051、80C51。

STM32單片機

由ST廠商推出的STM32系列單片機，行業(yè)的朋友都知道，這是一款性價比超高的系列單片機，應(yīng)該沒有之一，功能及其強大。其基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計的ARM Cortex-M內(nèi)核；同時具有一流的外設(shè)，1μs的雙12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI等。

在功耗和集成度方面也有不俗的表現(xiàn)，當然和MSP430的功耗比起來是稍微遜色的一些，但這并不影響工程師們對它的熱捧程度。由于其簡單的結(jié)構(gòu)和易用的工具，再配合其強大的功能，在行業(yè)中赫赫有名。

1、STM32單片機的特性

（1）內(nèi)核：ARM 32位Cortex-M3 CPU，最高工作頻率72MHz，1.25DMIPS/MHz，單周期乘法和硬件除法。

（2）存儲器：片上集成32-512KB的Flash存儲器，6-64KB的SRAM存儲器。

（3）時鐘、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)動電壓，POR、PDR和可編程的電壓探測器（PVD），4-16MHz的晶振，內(nèi)嵌出廠前調(diào)校的8MHz RC振蕩電路，內(nèi)部40 kHz的RC振蕩電路，用于CPU時鐘的PLL，帶校準用于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112個的快速I/O端口、最多多達11個定時器、最多多達13個通信接口。

2、STM32常用的器件

目前，使用最多的器件是STM32F103系列、STM32 L1系列、STM32W系列。

51和STM32的區(qū)別

51單片機是對所有兼容Intel8031指令系統(tǒng)的單片機的統(tǒng)稱，這一系列的單片機的始祖是Intel的8031單片機，后來隨著flash ROM技術(shù)的發(fā)展，8031單片機取得了長足的進展成為了應(yīng)用最廣泛的8bit單片機之一，它的代表型號就是ATMEL公司的AT89系列。

STM32單片機是ST（意法半導(dǎo)體）公司使用ARM公司的cortex-M3為核心生產(chǎn)的32bit系列的單片機，它的內(nèi)部資源（寄存器和外設(shè)功能）較8051、AVR和PIC都要多的多，基本上接近于計算機的CPU了，適用于手機、路由器等。

審核編輯 ：李倩