常用的微控制器

***51微控制器系列***

AT89C51、AT89S51的特點在眾多的51系列微控制器中，要算ATMEL 公司的AT89C51、AT89S51更實用，因他不但和8051指令、管腳完全相容，而且其片內的4K程式記憶體是FLASH工藝的，這種工藝的記憶體使用者可以用電的方式瞬間擦除、覆寫，一般專為 ATMELAT89xx 做的編程器均帶有這些功能。顯而易見，這種微控制器對開發器材的要求很低，開發時間也大大縮短。寫入微控制器內的程式還可以進行加密，這又很好地保護了你的勞動成果。再著，AT89C51、AT89S51目前的售價比8031還低，市場供應也很充足。AT89S51、52是2003年ATMEL推出的新型品種，除了完全相容8051外，還多了ISP編程和看門狗功能。我們也專門為這種新片設計了一款 編程、學習、實驗板。

89S51與89C51的區別MCS-51微控制器是美國INTE公司於1980年推出的產品，典型產品有 8031(內部沒有程式記憶體，實際使用方面已經被市場淘汰)、8051(芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51的5倍，實際使用方面已經被市場淘汰)和8751等通用產品，一直到現在，MCS-51內核系列相容的微控制器仍是套用的主流產品(比如目前流行的89S51、89C51等)，各高校及專業學校的培訓教材仍與MCS-51微控制器作為代表進行理論基礎學習。

有些文獻甚至也將8051泛指MCS-51系列微控制器，8051是早期的最典型的代表作，MCS-51內核實際上已經成為一個8位元微控制器的標準。其他的公司的51微控制器產品都是和MCS-51內核相容的產品而以。同樣的一段程式，在各個微控制器廠家的硬件上執行的結果都是一樣的，如ATMEL的89C51(已經停產)、89S51， PHILIPS(菲利浦)，和WINBOND(華邦)等，我們常說的已經停產的89C51指的是ATMEL公司的AT89C51微控制器，同時是在原基礎上增強了許多特性，如時鐘，更優秀的是由Flash(程式記憶體的內容至少可以覆寫1000次)記憶體取帶了原來的ROM(一次性寫入)，AT89C51的效能相對於8051已經算是非常優越的了。

不過在市場化方面，89C51受到了PIC微控制器陣營的挑戰，89C51最致命的缺陷在於不支持ISP(線上更新程式)功能，必須加上ISP功能等新功能才能更好延續MCS-51的傳奇。89S51就是在這樣的背景下取代89C51的，現在，89S51目前已經成為了實際套用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的Atmel目前公司已經停產AT89C51，將用AT89S51代替。89S51在工藝上進行了改進，89S51采用0.35新工藝，成本降低,而且將功能提升,增加了競爭力。89SXX可以像下相容89CXX等51系列芯片。同時，Atmel不再接受89CXX的定單，大家在市場上見到的89C51實際都是Atmel前期生產的巨量庫存而以。如果市場需要，Atmel當然也可以再恢復生產AT89C51。

89S51相對於89C51增加的新功能包括：

1)效能有了較大提升，價格基本不變，甚至比89C51更低!

2)ISP線上編程功能，這個功能的優勢在於覆寫微控制器記憶體內的程式不需要把芯片從工作環境中剝離。是一個強大易用的功能。

3)最高工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率是24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度。

4)具有雙工UART序列通道。

5)內部整合看門狗計時器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計時器單元電路。

6)雙數據指示器。

7)電源關閉標識。

8)全新的加密演算法，這使得對於89S51的**變為不可能，程式的保密性大大加強，這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯。

9) 相容性方面：向下完全相容51全部字系列產品。比如8051、89C51等等早期MCS-51相容產品。和S51比起來，C51就要遜色一些，實際套用市場方面技術的進步是永遠向前的。

***MSP430微控制器***

MSP430系列微控制器是一個16位元的微控制器，采用了精簡指令集（RISC）結構，具有豐富的尋址方式（7 種源運算元尋址、4 種目的運算元尋址）、簡潔的 27 條內核指令以及大量的模擬指令;大量的寄存器以及片內數據記憶體都可參加多種運算;還有高效的查表處理指令。這些特點保證了可編制出高效率的源程式。

MSP430 系列微控制器的各系列都整合了較豐富的片內外設。它們分別是看門狗（WDT）、模擬比較器A、定時器A0（TImer_A0）、定時器A1（Timer_A1）、定時器B0（Timer_B0）、UART、SPI、I2C、硬件乘法器、液晶驅動器、10位/12位元ADC、16位元Σ-Δ ADC、DMA、I/O埠、基本定時器（Basic Timer）、即時時鐘（RTC）和USB控制器等若幹外圍模組的不同組合。

***STM32微控制器***

STM32是32位元微控制器，一次處理數據寬度32位元，而51只能處理8位元。

STM32 系列基於專為要求高效能、低成本、低功耗的嵌入式套用專門設計的ARM Cortex-M3內核。按效能分成兩個不同的系列：STM32F103「增強型」系列和STM32F101「基本型」系列。

增強型系列時脈達到72MHz，是同類產品中效能最高的產品;基本型時脈為36MHz，以16位元產品的價格得到比16位元產品大幅提升的效能，是16位元產品使用者的最佳選擇。兩個系列都內建32K到128K的快閃記憶體，不同的是SRAM的最大容量和外設介面的組合。時脈72MHz時，從快閃記憶體執行程式碼， STM32功耗36mA，是32位元市場上功耗最低的產品，相當於0.5mA/MHz。 全新 STM32互連型(Connectivity)系列微控制器增加一個全速USB(OTG)介面，使終端產品在連線另一個USB器材時既可以充當USB主機又可充當USB從機;還增加一個硬件支持IEEE1588精確時間協定(PTP)的乙太網路介面，用硬件實作這個協定可降低CPU開銷，提高即時套用和聯網器材同步通訊的響應速度。

全新互連型系列還是 STM32家族中首款整合兩個CAN2.0B控制器的產品，讓開發人員能夠研制可連線兩條工業標準CAN(控制器區域網)總線的閘道器器材。此外，新系列微控制器還支持乙太網路、USB OTG和CAN2.0B外設介面同時工作，因此，開發人員只需一顆芯片就能設計整合所有這些外設介面的閘道器器材。

STM32互連型系列產品強化了音訊效能，采用一個先進的鎖相環機制，實作音訊級別的I2S通訊。結合USB主機或從機功能， STM32可以從外部記憶體(U槽或MP3播放器)讀取、解碼和輸出音訊訊號。設計人員還可以在新系列微控制器上開發人機介面(HMI)功能，如播放和停止按鍵，以及顯視器界面。這個功能使其可用於各種家庭音響器材，如音響底座系統、鬧鐘/音樂播放器和家庭影院。

新系列產品整合先進的面向連線的外設，標準的 STM32外設(包括一個PWM定時器)，高效能的32位元ARM Cortex-M3 CPU，這些特性使開發人員可以在器材上(如家電、樓宇或工業自動化)整合多種功能，如馬達控制、使用者介面控制和器材互連功能。其它目標套用包括需要聯網、數據記錄或USB外設擴充套件功能的系統，如病患監視、銷售終端機、自動售貨機和保安系統。

包括新的互連型系列在內的 STM32系列微控制器具有多種配套軟件和開發工具，其中包括 意法半導體免費提供的軟件庫以及第三方工具廠商的廣泛支持。 意法半導體還將推出一個新的評估板，目前正在向大客戶提供STM32F105和STM32F107互連型系列的樣片 STM32 的運算速度大約是51微控制器的幾十倍吧 而且外圍介面 功能比51強大太多。。 可以這麽 STM32是 最先進的技術 而51 是好幾十年前的東西 雖然用的還是不少。但是內核已經天地之別。

*PIC微控制器*

美國MICroChip公司的 PIC微控制器 是一種CMOS8位元微控制器，該系列微控制器采用了IUSC精簡指令系統和哈佛總線結構，其執行速度比一般的微控制器快4倍。PIC微控制器的程式記憶體有多種類別：EEPROM型、Flashmemory（閃速儲存）型、OTP型（一次性編程）和掩模型等。其中Flashmemory芯片，如PIC16F84/16F84A/16F627/16F628，很適合自學之用。其Flash芯片可反復擦除1000次，而擦除芯片內容（程式）是在第二次編程時，由編程器自動擦除上次芯片的內容，無需另添擦除工具，所以使用極其方便。

PIC最大的特點是不搞單純的功能堆積，而是從實際出發，重視產品的效能與價格比，靠發展多種型號來滿足不同層次的套用要求。就實際而言，不同的套用對微控制器功能和資源的需求也是不同的。比如，一個摩托車的點火器需要一個I/O較少、RAM及程式儲存空間不大、可靠性較高的小型微控制器，若采用40腳且功能強大的微控制器，投資大不說，使用起來也不方便。PIC系列從低到高有幾十個型號，可以滿足各種需要。其中，PIC12C508微控制器僅有8個引腳，是世界上最小的微控制器。

*AVR微控制器*

AVR微控制器是1997年由ATMEL公司研發出的增強型內建Flash的RISC（Reduced Instruction Set CPU） 精簡指令集高速8位元微控制器。可以廣泛套用於電腦外部器材、工業即時控制、儀器儀表、通訊器材、家用電器等各個領域。

AVR微控制器是Atmel公司推出的較為新穎的微控制器，其顯著的特點為高效能、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。AVR微控制器指令以字為單位，且大部份指令都為單周期指令。而單周期既可執行本指令功能，同時完成下一條指令的讀取。通常時脈用4～8MHz，故最短指令執行時間為250～125ns。

采用RISC精簡指令系統

RISC(精簡指令系統電腦)是相對於CISC(復雜指令系統電腦)而言的。RISC 並非只是簡單地去減少指令，而是透過將電腦的結構變得更加簡單合理來提高電腦的運算速度，目前市面上常見的微控制器大部份都使用的是RISC指令集，包括AVR以及ARM等。RISC優先選取使用頻率最高的簡單指令，避免復雜指令，並固定指令寬度，減少指令格式和尋址方式的種類，從而縮短指令周期，提高執行速度。由於AVR 采用RISC的這種結構，使AVR系列微控制器都具備了1MIPS/MHz(百萬條指令每秒/兆赫茲)的高速處理能力。可以適用於對計算能力要求更高的場景下。

采用內嵌高質素的Flash程式記憶體

高質素的Flash擦寫方便，支持ISP和IAP，便於產品的偵錯、開發、生產、更新。內嵌長壽命的EEPROM可以長期保存關鍵數據，避免斷電遺失。片內大容量的RAM不僅能滿足一般場合的使用，同時更有效的支持使用高級語言開發系統程式，並可像MCS-51微控制器那樣擴充套件外部RAM。

I/O管腳全部帶可設定的上拉電阻

這樣的話可以單獨設定為輸入/輸出、可設定(初始)高阻輸入、驅動能力強(可省去功率驅動器件)等特性，使的得I/O口資源靈活、功能強大、可充分利用。

片內具備多種獨立的時鐘分頻器

可分別供URAT、I2C、SPI使用。其中與8/16位元定時器配合的具有多達10位的預分頻器，可透過軟件設定分頻系數提供多種檔次的定時時間。

增強性的高速USART

具有硬件產生校驗碼、硬件檢測和校驗、兩級接收緩沖、波特率自動調整定位、遮蔽數據幀等功能，提高了通訊的可靠性，方便程式編寫，更便於組成分布式網絡和實作多機通訊系統的復雜套用，串口功能大大超過MCS-51微控制器的串口，並且由於AVR微控制器速度快，中斷服務時間短，故可實作高波特率通訊。

*STC微控制器*

STC89C52RC是STC公司生產的一種低功耗、高效能CMOS8位元微控制器，具有8K字節系統可編程Flash記憶體。STC89C52使用經典的MCS-51內核，但是做了很多的改進使得芯片具有傳統51微控制器不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制套用系統提供高靈活、超有效的解決方案。

STC微控制器是高速、低功耗、超強抗幹擾的新一代8051微控制器51微控制器，指令程式碼完全相容傳統8051，但速度快8~12倍，內部整合MAX810專用復位電路。4路PWM 8路高速10位A、D轉換，針對電機電機 的供應商控制，強幹擾場合，成為繼51微控制器後一個全新系列微控制器

特性：

1. 下載燒錄程式用串口方便好用，容易上手，擁有大量的學習資料及影片，最著名的要屬於杜老師的那個影片了，好多對微控制器有興趣的朋友都是透過這個影片入門的，同時具有寬電壓：5.5～3.8V，2.4～3.8V， 低功耗設計：空閑模式，掉電模式(可由外部中斷喚醒)

2. STC微控制器具有在套用編程，偵錯起來比較方便;帶有10位AD、內部EEPROM、

可在1T/機器周期下工作，速度是傳統51微控制器的8~12倍，價格也較便宜

3. 4 通道捕獲/比較單元，STC12C2052AD系列為2通道，也可用來再實作4個定時器或4個外部中斷，2個硬件16位元定時器，相容普通8051的定時器。4路PCA還可再實作4個定時器，具有硬件看門狗、高速SPI通訊埠、全雙工異步序列口，相容普通8051的串口，同時還具有先進的指令集結構，相容普通8051指令集

*Freescale微控制器*

1、全系列：從低端到高端，從8位元到32位元全系列應有盡有，其推出的8位元/32位元管腳相容的QE128，可以從8位元直接移植到32位元，彌補微控制器業界8/32位元相容架構中缺失的一環。

2、多種系統 時鐘 模組：三種模組，七種工作模式。多種時鐘源輸入選項，不同的 mcu 具有不同的時鐘產生機制，可以是RC 振蕩器 ，外部時鐘或晶振，也可以是內部時鐘，多數 CPU 同時具有上述三種模組！可以執行在FEI、FEE、FBI、FBILP、FBE、FBELP、STOP這七種工作模式。