單片機(jī)的比較與選擇資料說(shuō)明

　　單片機(jī)自70年代問(wèn)世以來(lái)得到了蓬勃發(fā)展，目前單片機(jī)功能正日漸完善先后經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。作為當(dāng)代工科類(lèi)大學(xué)生更應(yīng)該對(duì)此進(jìn)行深入的的了解。針對(duì)我們所做的SRT中所要使用的單片機(jī)進(jìn)行了如下簡(jiǎn)短的比較。

　　一、51系列

　　優(yōu)點(diǎn)：1、51單片機(jī)屬于基本型它從內(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。

　　2、51系列的I/O腳的設(shè)置和使用非常簡(jiǎn)單，當(dāng)該腳作輸入腳使用時(shí)，只須將該腳設(shè)置為高電平（復(fù)位時(shí)，各I/O口均置高電平）。

　　缺點(diǎn)：1、51系列的在進(jìn)行乘法和除法運(yùn)算時(shí)精度不高。因?yàn)樗鼉?nèi)部寄存器在進(jìn)行八位除以八位的除法指令，商為八位，精度嫌不夠，用得不多。而八位乘八位的乘法指令，其積為十六位，精度還是能滿足要求的，用的較多。

　　2、I/O口輸出時(shí)無(wú)驅(qū)動(dòng)能力。當(dāng)該腳作輸出腳使用時(shí)，則為高電平或低電平均可。低電平時(shí)，吸入電流可達(dá)20mA，具有一定的驅(qū)動(dòng)能力；而為高電平時(shí)，輸出電流僅數(shù)十μA甚至更小，基本上沒(méi)有驅(qū)動(dòng)能力。因?yàn)槠湓诟唠娖綍r(shí)該腳也同時(shí)作輸入腳使用，而輸入腳必須具有高的輸入阻抗，因而上拉的電流必須很小才行。作輸出腳使用，欲進(jìn)行高電平驅(qū)動(dòng)時(shí)，得用外電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　3、運(yùn)行速度慢，當(dāng)晶振頻率為12MHz時(shí)，機(jī)器周期達(dá)1μs，適應(yīng)不了現(xiàn)代高速運(yùn)行的需要。此外它還具有體積大、ROM少等缺點(diǎn)。

　　二、PIC系列

　　優(yōu)點(diǎn)：1、CPU采用RISC結(jié)構(gòu)，而51系列有111條指令，AVR單片機(jī)有118條指令，都比前者復(fù)雜。

　　2、總線采用Harvard雙總線結(jié)構(gòu)，運(yùn)行速度快（指令周期約160～200ns），它能使程序存儲(chǔ)器的訪問(wèn)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)并行處理，這種指令流水線結(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。因此提高了運(yùn)行速度。

　　3、PIC系列單片機(jī)的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)。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)，有一定的驅(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)，它可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。具有在線調(diào)試及編程（ISP）功能。精度較51也有明顯的改善。

　　4、具有低工作電壓、低功耗、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

　　缺點(diǎn)：1、該系列單片機(jī)的專(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)，即存儲(chǔ)體0（Bank0：00～7FH）、存儲(chǔ)體1（Bank1 ：80～FFH）、存儲(chǔ)體2（Bank2 ：100～17FH）、存儲(chǔ)體3（Bank3 ：180～1FFH）。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)。在編程過(guò)程中，得反復(fù)地選擇對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)體這多少給編程帶來(lái)了一些麻煩。

　　2、PIC單片機(jī)的瓶頸現(xiàn)象嚴(yán)重。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（如：MOV 30H，20H；將寄存器20H的內(nèi)容直接傳送至寄存器30H中），因而PIC單片機(jī)的瓶頸現(xiàn)象比51系列還要嚴(yán)重。