摘要：avr單片機和stm32單片機是目前使用較廣泛的單片機，那么avr單片機和stm32單片機有什么區(qū)別呢？有什么優(yōu)劣勢呢？

　　一、AVR單片機介紹

　　AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強型內(nèi)置Flash的RISC（Reduced Instruction Set CPU） 精簡指令集高速8位單片機。可以廣泛應(yīng)用于計算機外部設(shè)備、工業(yè)實時控制、儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等各個領(lǐng)域。

　　avr單片機特點：

　　1. avr系列沒有類似累加器A的結(jié)構(gòu)，它主要是通過R16～R31寄存器來實現(xiàn)A的功能。在avr中，沒有像51系列的數(shù)據(jù)指針DPTR，而是由X（由 R26、R27組成）、Y（由R28、R29組成）、Z（由R30、R31組成）三個16位的寄存器來完成數(shù)據(jù)指針的功能（相當(dāng)于有三組DPTR），而且 還能作后增量或先減量等的運行，而在51系列中，所有的邏輯運算都必須在A中進(jìn)行;而avr卻可以在任兩個寄存器之間進(jìn)行，省去了在A中的來回折騰，這些 都比51系列出色些

　　2. avr的專用寄存器集中在00～3F地址區(qū)間，無需像pic那樣得先進(jìn)行選存儲體的過程，使用起來比pic方便。avr的片內(nèi)RAM的地址區(qū)間為 0～00DF（AT90S2313） 和0060～025F（AT90S8515、AT90S8535），它們占用的是數(shù)據(jù)空間的地址，這些片內(nèi)RAM僅僅是用來存儲數(shù)據(jù)的，通常不具備通用寄 存器的功能。當(dāng)程序復(fù)雜時，通用寄存器R0～R31就顯得不夠用;而51系列的通用寄存器多達(dá)128個（為avr的4倍），編程時就不會有這種感覺。

　　3. avr的I/O腳類似pic，它也有用來控制輸入或輸出的方向寄存器，在輸出狀態(tài)下，高電平輸出的電流在10mA左右，低電平吸入電流20mA。這點雖不如pic，但比51系列還是要優(yōu)秀。

　　AVR單片機優(yōu)點：

　　AVR單片機是Atmel公司推出的較為新穎的單片機，其顯著的特點為高性能、高速度、低功耗。它取消機器周期，以時鐘周期為指令周期，實行流水作 業(yè)。AVR單片機指令以字為單位，且大部分指令都為單周期指令。而單周期既可執(zhí)行本指令功能，同時完成下一條指令的讀取。通常時鐘頻率用4～8MHz，故 最短指令執(zhí)行時間為250～125ns。

　　avr單片機缺點：

　　1. 是沒有位操作，都是以字節(jié)形式來控制和判斷相關(guān)寄存器位的

　　2. C語言與51的C語言在寫法上存在很大的差異，這讓從開始學(xué)習(xí)51單片機的朋友很不習(xí)慣

　　3. 通用寄存器一共32個（R0～R31），前16個寄存器（R0～R15）都不能直接與立即數(shù)打交道，因而通用性有所下降。而在51系列中，它所有的通用寄存器（地址00～7FH）均可以直接與立即數(shù)打交道，顯然要優(yōu)于前者。

　　最多的器件：ATUC64L3U、ATxmega64A1U、AT90S8515

　　每種MCU都有自身的優(yōu)點與缺點，與其它8-bit MCU相比，avr 8-bit MCU最大的特點是：

　　● 哈佛結(jié)構(gòu)，具備1MIPS / MHz的高速運行處理能力；

　　● 超功能精簡指令集（RISC），具有32個通用工作寄存器，克服了如8051 MCU采用單一ACC進(jìn)行處理造成的瓶頸現(xiàn)象；

　　● 快速的存取寄存器組、單周期指令系統(tǒng)，大大優(yōu)化了目標(biāo)代碼的大小、執(zhí)行效率，部分型號FLASH非常大，特別適用于使用高級語言進(jìn)行開發(fā)；

　　● 作輸出時與pic的HI/LOW相同，可輸出40mA（單一輸出），作輸入時可設(shè)置為三態(tài)高阻抗輸入或帶上拉電阻輸入，具備10mA-20mA灌電流的能力；

　　● 片內(nèi)集成多種頻率的RC振蕩器、上電自動復(fù)位、看門狗、啟動延時等功能，外圍電路更加簡單，系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠；

　　● 大部分avr片上資源豐富：帶E2PROM，PWM，RTC，SPI，UART，TWI，ISP，AD，Analog Comparator，WDT等；

　　● 大部分avr除了有ISP功能外，還有IAP功能，方便升級或銷毀應(yīng)用程序。

　　● 性價比高。

　　AVR單片機用途應(yīng)用

　　市場角度

　　性價比：AVR大部分型號的性價比較高，性價比表現(xiàn)突出的型號有：atmega48、atmega8、atmega16、atmega169P。

　　供貨方面：通用型號的AVR供貨較為穩(wěn)定，非常規(guī)型號的AVR樣品及供貨仍存在問題。

　　市場占有率：AVR的市場占有率還是不如PIC與51，但AVR的優(yōu)點使得AVR的市場占有一直在擴(kuò)展，AVR的年用量也一直在上漲。

　　應(yīng)用區(qū)域

　　AVR已被廣泛用于：

　　空調(diào)控制板

　　打印機控制板

　　智能電表

　　智能手電筒

　　LED控制屏

　　醫(yī)療設(shè)備

　　GPS

　　avr單片機典型應(yīng)用電路圖

　　二、stm32單片機介紹

　　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。

　　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(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個的快速I/O端口、最多多達(dá)11個定時器、最多多達(dá)13個通信接口

　　使用最多的器件：stm32F103系列、stm32 L1系列、stm32W系列

　　stm32單片機優(yōu)點：

　　除新增的功能強化型外設(shè)接口外，STM32互連系列還提供與其它STM32微控制器相同的標(biāo)準(zhǔn)接口，這種外設(shè)共用性提升了整個產(chǎn)品家族的應(yīng)用靈活性，使開發(fā)人員可以在多個設(shè)計中重復(fù)使用同一個軟件。新STM32的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)包括10個定時器、兩個12位1-Msample/s 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （交錯模式下2-Msample/s）、兩個12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、兩個I2C接口、五個USART接口和三個SPI端口。新產(chǎn)品外設(shè)共有12條DMA通道，還有一個CRC計算單元，像其它STM32微控制器一樣，支持96位唯一標(biāo)識碼。

　　新系列微控制器還沿續(xù)了STM32產(chǎn)品家族的低電壓和節(jié)能兩大優(yōu)點。2.0V到3.6V的工作電壓范圍兼容主流的電池技術(shù)，如鋰電池和鎳氫電池，封裝還設(shè)有一個電池工作模式專用引腳Vbat。以72MHz頻率從閃存執(zhí)行代碼，僅消耗 27mA電流。低功耗模式共有四種，可將電流消耗降至兩微安。從低功耗模式快速啟動也同樣節(jié)省電能；啟動電路使用STM32內(nèi)部生成的8MHz信號，將微控制器從停止模式喚醒用時小于6微秒。

　　STM32由于有各種外設(shè) 操作起來簡單，可以處理模擬以及數(shù)字信號，適用于設(shè)計的控制電路

　　stm32缺點：

　　STM32是跑指令的，適合跑算法，但是針對多路的信號處理就需要很多片DSP來并行處理。

　　三、stm32與pic、avr單片機的對比分析

　　下表格對avr、pic和STM32這三種系列的單片機進(jìn)行比較，對象都選擇各個系列的64腳封裝的芯片，其中Mega128和pic18F6680均為其所在系列中高端芯片。通過表格可以看出不管在處理速度，外圍設(shè)備還是價格上，STM32都具有非常大的優(yōu)勢，唯一不足之處就是stm32暫時還未集成內(nèi)部EEPROM，但可以使用Flash的IAP功能來替代，在可靠性上應(yīng)該更高點。

　　在使用C語言編程方面，pic的體系結(jié)構(gòu)是最不適合的，且編譯軟件無法與ＧＣＣ，keilc相比。

　　在抗干擾方面，主要還是和開發(fā)者的水平有關(guān)，而一定要說哪種單片機的抗干擾強，哪種弱，其實標(biāo)準(zhǔn)不一樣，結(jié)果也不一樣。人們普遍認(rèn)為pic的抗干擾很強，但那是C系列，現(xiàn)在集成內(nèi)部Flash的F系列要差許多，特別是早期出廠的幾批。avr系列單片機普遍被認(rèn)為抗干擾性能是比較差的，曾經(jīng)有人列出了一個表格，使用日本的測試方法，結(jié)果是avr排在了最后，其實對于一般的應(yīng)用也沒什么問題。STM32是由著名的ST公司生產(chǎn)的，該公司一直致力于電機控制芯片的研發(fā)生產(chǎn)，而且做的很出色，我想抗干擾應(yīng)該沒什么問題，至少不會比前兩種差。

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