【资料】avr单片机和stm32区别,avr单片机选型技巧

转载自：http://www.dzsc.com/data/2016-10-13/110797.html

单片机的发展相当的迅速，现在各个厂商们也在速度、内存、功能上此起彼伏，竞争激烈，同时涌现出一大批拥有代表性单片机的厂商：Atmel、TI、ST、MicroChip、ARM…国内的宏晶STC单片机也是可圈可点。最为初学者首先要搞清楚他们之间的区别，掌握avr单片机选型技巧，才能够更好的设计产品。

　　一：avr单片机和stm32区别-stm32单片机介绍

　　由ST厂商推出的stm32系列单片机，行业的朋友都知道，这是一款性价比超高的系列单片机，应该没有之一，功能及其强大。其基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M内核，同时具有一流的外设：1μs的双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现，当然和MSP430的功耗比起来是稍微逊色的一些，但这并不影响工程师们对它的热捧程度，由于其简单的结构和易用的工具再配合其强大的功能在行业中赫赫有名…其强大的功能主要表现在：

　　特性：

　　1．内核：ARM32位Cortex-M3CPU，最高工作频率72MHz，1.25DMIPS/MHz，单周期乘法和硬件除法

　　2．存储器：片上集成32-512KB的Flash存储器。6-64KB的SRAM存储器

　　3．时钟、复位和电源管理：2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压。POR、PDR和可编程的电压探测器（PVD）。4-16MHz的晶振。内嵌出厂前调校的8MHz RC振荡电路。内部40 kHz的RC振荡电路。用于CPU时钟的PLL。带校准用于RTC的32kHz的晶振

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

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

　　二：avr单片机和stm32区别-avr单片机介绍

　　avr单片机是Atmel公司推出的较为新颖的单片机，其显著的特点为高性能、高速度、低功耗。它取消机器周期，以时钟周期为指令周期，实行流水作业。 avr单片机指令以字为单位，且大部分指令都为单周期指令。而单周期既可执行本指令功能，同时完成下一条指令的读取。通常时钟频率用4～8MHz，故最短指令执行时间为250～125ns。avr单片机能成为最近仍是比较火热的单片机，主要的特点：

　　特点：

　　1. avr系列没有类似累加器A的结构，它主要是通过R16～R31寄存器来实现A的功能。在avr中，没有像51系列的数据指针DPTR，而是由X（由 R26、R27组成）、Y（由R28、R29组成）、Z（由R30、R31组成）三个16位的寄存器来完成数据指针的功能（相当于有三组DPTR），而且还能作后增量或先减量等的运行，而在51系列中，所有的逻辑运算都必须在A中进行;而avr却可以在任两个寄存器之间进行，省去了在A中的来回折腾，这些都比51系列出色些

　　2. avr的专用寄存器集中在00～3F地址区间，无需像pic那样得先进行选存储体的过程，使用起来比pic方便。avr的片内RAM的地址区间为 0～00DF（AT90S2313）和0060～025F（AT90S8515、AT90S8535），它们占用的是数据空间的地址，这些片内RAM仅仅是用来存储数据的，通常不具备通用寄存器的功能。当程序复杂时，通用寄存器R0～R31就显得不够用;而51系列的通用寄存器多达128个（为avr的4倍），编程时就不会有这种感觉。

　　3. avr的I/O脚类似pic，它也有用来控制输入或输出的方向寄存器，在输出状态下，高电平输出的电流在10mA左右，低电平吸入电流20mA。这点虽不如pic，但比51系列还是要优秀的…

　　缺点：

　　1. 是没有位操作，都是以字节形式来控制和判断相关寄存器位的

　　2. C语言与51的C语言在写法上存在很大的差异，这让从开始学习51单片机的朋友很不习惯

　　3. 通用寄存器一共32个（R0～R31），前16个寄存器（R0～R15）都不能直接与立即数打交道，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）均可以直接与立即数打交道，显然要优于前者。

　　使用最多的器件：ATUC64L3U、ATxmega64A1U、AT90S8515

　　每种MCU都有自身的优点与缺点，与其它8-bit MCU相比，avr 8-bit MCU最大的特点是：

　　● 哈佛结构，具备1MIPS / MHz的高速运行处理能力；

　　● 超功能精简指令集（RISC），具有32个通用工作寄存器，克服了如8051 MCU采用单一ACC进行处理造成的瓶颈现象；

　　● 快速的存取寄存器组、单周期指令系统，大大优化了目标代码的大小、执行效率，部分型号FLASH非常大，特别适用于使用高级语言进行开发；

　　● 作输出时与pic的HI/LOW相同，可输出40mA（单一输出），作输入时可设置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入，具备10mA-20mA灌电流的能力；

　　● 片内集成多种频率的RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，外围电路更加简单，系统更加稳定可靠；

　　● 大部分avr片上资源丰富：带E2PROM，PWM，RTC，SPI，UART，TWI，ISP，AD，Analog Comparator，WDT等；

　　● 大部分avr除了有ISP功能外，还有IAP功能，方便升级或销毁应用程序。

　　● 性价比高。

　　三：avr单片机和stm32区别-avr单片机典型应用电路图

　　avr单片机最常用的是5V与3.3V两种电压。本线路以开关切换两种电压，并且以双色二极管指示（5V时为绿灯，3.3V时为红灯）。JP3输入电压为7.5v—9v。

　　串口电路设计

　　串口使用一个max232芯片。

使用跳线JMP2—1，不使用串口时，请将其断开，防止串口电路对IO口的干扰。

　　VCC与R2out之间接串上一个电阻R2和一个发光二极管LED1，特别说明，只有当此二极管闪的时候才说明串口在工作，直接接上的时候，此发光二极管也可能会亮。

　　AD转换滤波线路

　　为减小AD转换的电源干扰，Mega16芯片有独立的AD电源供电。官方文档推荐在VCC串上一只10uH的电感（L1），然后接一只0.1uF的电容到地（C3）。

　　Mega16内带2.56V标准参考电压。也可以从外面输入参考电压，比如在外面使用TL431（＄0.0625）基准电压源。不过一般的应用使用内部自带的参考电压已经足够。习惯上在AREF脚接一只0.1uF的电容到地（C4）。

　　晶振电路

　　Mega16已经内置RC振荡线路，可以产生1M、2M、4M、8M的振荡频率。不过，内置的毕竟是RC振荡，在一些要求较高的场合，比如要与RS232（＄780.5000）通信需要比较精确的波特率时，建议使用外部的晶振线路。

　　早期的90S系列，晶振两端均需要接22pF左右的电容。Mega系列实际使用时，这两只小电容不接也能正常工作。不过为了线路的规范化，我们仍建议接上。

　　四：avr单片机和stm32区别-pic单片机介绍

　　pic单片机系列是美国微芯公司（Microship）的产品，共分三个级别，即基本级、中级、高级，是当前市场份额增长最快的单片机之一，CPU 采用RISC结构，分别有33、35、58条指令，属精简指令集，同时采用Harvard双总线结构，运行速度快，它能使程序存储器的访问和数据存储器的访问并行处理，这种指令流水线结构，在一个周期内完成两部分工作，一是执行指令，二是从程序存储器取出下一条指令，这样总的看来每条指令只需一个周期，这也是高效率运行的原因之一，此外pic单片机之所以成为一时非常热的单片机不外乎以下特点：

　　特点

　　1.具有低工作电压、低功耗、驱动能力强等特点。pic系列单片机的I/O口是双向的，其输出电路为CMOS互补推挽输出电路。I/O脚增加了用于设置输入或输出状态的方向寄存器，从而解决了51系列I/O脚为高电平时同为输入和输出的状态。

　　2.当置位1时为输入状态，且不管该脚呈高电平或低电平，对外均呈高阻状态;置位0时为输出状态，不管该脚为何种电平，均呈低阻状态，有相当的驱动能力，低电平吸入电流达25mA，高电平输出电流可达20mA。相对于51系列而言，这是一个很大的优点

　　3.它可以直接驱动数码管显示且外电路简单。它的A/D为10位，能满足精度要求。具有在线调试及编程（ISP）功能。

　　不足之处

　　其专用寄存器（SFR）并不像51系列那样都集中在一个固定的地址区间内（80～FFH），而是分散在四个地址区间内。只有5个专用寄存器PCL、 STATUS、FSR、PCLATH、INTCON在4个存储体内同时出现，但是在编程过程中，少不了要与专用寄存器打交道，得反复地选择对应的存储体，也即对状态寄存器STATUS的第6位（RP1）和第5位（RP0）置位或清零。数据的传送和逻辑运算基本上都得通过工作寄存器W（相当于51系列的累加器A）来进行，而51系列的还可以通过寄存器相互之间直接传送，因而pic单片机的瓶颈现象比51系列还要严重，这在编程中的朋友应该深有体会。

　　使用最多的器件pic16F873、pic16F877

　　五：avr单片机和stm32区别-stm32与pic、avr单片机的对比分析

　　下表格对avr、pic和STM32这三种系列的单片机进行比较，对象都选择各个系列的64脚封装的芯片，其中Mega128和pic18F6680均为其所在系列中高端芯片。通过表格可以看出不管在处理速度，外围设备还是价格上，STM32都具有非常大的优势，唯一不足之处就是stm32暂时还未集成内部EEPROM，但可以使用Flash的IAP功能来替代，在可靠性上应该更高点。

　　在使用C语言编程方面，pic的体系结构是最不适合的，且编译软件无法与ＧＣＣ，keilc相比。

　　在抗干扰方面，主要还是和开发者的水平有关，而一定要说哪种单片机的抗干扰强，哪种弱，其实标准不一样，结果也不一样。人们普遍认为pic的抗干扰很强，但那是C系列，现在集成内部Flash的F系列要差许多，特别是早期出厂的几批。avr系列单片机普遍被认为抗干扰性能是比较差的，曾经有人列出了一个表格，使用日本的测试方法，结果是avr排在了最后，其实对于一般的应用也没什么问题。STM32是由著名的ST公司生产的，该公司一直致力于电机控制芯片的研发生产，而且做的很出色，我想抗干扰应该没什么问题，至少不会比前两种差。

　　六：avr单片机和stm32区别-avr单片机的选型技巧

　　各种单片机都有各自的优缺点，应根据需要选择。选择单片机原则如下：

　　1. 单片机的基本参数例如速度，程序存储器容量，I/O 引脚数量

　　2. 单片机的增强功能，例如看门狗，双指针，双串口，RTC（实时时钟），EEPROM，扩展 RAM，CAN 接口，I2C 接口，SPI 接口，USB 接口。

　　3. Flash 和OTP（一次性可编程）相比较，最好是Flash。

　　4. 封装 IP（双列直插），PLCC（PLCC 有对应插座）还是贴片。DIP 封装在做实验时可能方便一点。

　　5. 工作温度范围，工业级还是商业机。如果设计户外产品，必须选用工业级。

　　6. 功耗，比如设计并口加密狗，信号线取电只能提供几个 mA，用pic 就是因为低功耗，后来出了MSP430 也不错。

　　7. 工作电压范围。例如设计电视机遥控器，2 节干电池供电，至少应该能在 1.8-3.6V电压范围内工作。

　　8. 供货渠道畅通。能申请样片，小批量购买有现货。最好像标准 51，中发里随便找个柜台就能买到。

　　9. 价格低。

　　10. 有服务商，像周立功公司推 Philips，双龙公司推avr，都提供了很多有用的技术支持，起码烧写器有地方买。

　　11. 烧录器价格低，如果是ICP（把单片机放在烧录器上编程）能否利用现有的烧录器，如果是表贴封装，买一个转接座也很贵，至少得一二百元。能否 ISP（在系统编程，即把芯片先焊到板子上再通过预留的 ISP 接口编程），一般 ISP 编程器比较便宜大约一二百元甚至几十元。

　　12. 仿真器便宜。对于 FLASH 型单片机，仿真器不是必备的。但是对于OTP（一次性可编程）型单片机，必须购买或者租用仿真器。

　　13. 单片机汇编语言是自己熟悉的，并且能支持 C 语言。编程环境要像keil 一样好用，并且还是免费的。 14. 网站速度快，资料丰富。包括芯片手册，应用指南，设计方案，范例程序。最好有中文，像Atmel 就不错。

　　15. 保密性能好，查一下专业解密网站上的黑名单，再发个 mail 咨询一下解密价格。

　　16. 抗干扰性能好。我曾经把XXC52 改为S52 后发现抗干扰性能下降，只好改回去。

　　17. 和其他外设芯片放在一起的综合考虑。