小编提到过随着嵌入式平台和框架之间的相互学习和融合，Arduino爱好者的工具箱里的工具也越来越多了，比如时下最流行的支持Arduino IDE开发的“四剑客”：

Arduino UNO R3

UNO作为Arduino官方的标准开发板，血统当然最纯正，各种资源也最丰富。奈何这位“正宫太子”资质确实平平，一颗ATMega328P 8位AVR的心，这几年让人觉得有点“力不从心”了。

STM32F103C8T6 BluePill核心板

我们提到过这块外号叫“BluePill(蓝色药丸)”的STM32F103C8T6核心板，蓝色药丸兄可谓出身世家，STM32家族庞大，兄弟众多，各个领域都有涉及。虽然作为家族小弟，这位仁兄有着32位的ARM心，72MHZ的主频，要身材有身材要模样有模样，还不骄不躁，价格亲民。10块钱不香么，您还要啥自行车？

ESP8266和ESP32两兄弟

这两兄弟可谓是两匹土著黑马，完全没有显赫的家世，纯凭自己骨骼奇异、天赋异禀，借着物联网的大潮顺势而起，备受众人喜爱。在左邻右舍你一勺我一碗的给养下，什么C/C++、Lua、MicroPython、JS、mRuby、BASIC...什么功夫都会点。兄弟特点也很直白，小弟ESP8266只钻研WiFi门，然后就是头铁价格低，不服就肝。大哥ESP32双核心，左手练WiFI，右手练蓝牙，弟弟会的大哥我也全会，价格也很亲民。

那有人可能会问，这“四剑客”里如果分个高下，谁的性能最牛呢？

把四块开发板的参数列张表的话：

纯从参数上判断的话，很多硬件参数是高下立判的，比如说如果我们要比较四块开发板的处理能力最快，那从主频上看，应该是ESP32最猛，毕竟是双核，ESP8266应该比STM32F103稍快，最后才是8位的UNO R3。

理论上应该是这样的，但实际上是这样的么？如果是，那到底快多少呢？今天我们就来实践一下。

判断快的方法其实很简单：大家在同一时间间隔里处理同样的工作，谁的干的活越多谁就越快，或者大家干等量的工作，谁用的时间最少谁就越快。接下去我们就设计几种工作进行比较。

素数运算

素数又称质数，指在大于1的自然数中，除了1和它本身以外不再有其他因数的自然数。不废话，上代码：

//素数运算实验long start       = 0;long max_seconds = 30;long i           = 2; // Start at 2long found       = 0; // Number of primes we've foundlong lastPrime   = 0;
void setup() {  Serial.begin(57600);while (!Serial) { }Serial.println("Prime calculation starting.");start = millis();}
void loop() {  int prime = is_prime(i); // Check if the number we're on is primeif (prime == 1) {    //Serial.print(i);    //Serial.println(" is prime ");    lastPrime = i;    found++;  }int running_seconds = (millis() - start) / 1000;if (max_seconds > 0 && (running_seconds >= max_seconds)) {    Serial.print("\nFound ");    Serial.print(found);    Serial.print(" primes in ");    Serial.print(max_seconds);    Serial.println(" seconds");    Serial.print("Highest prime found was: ");    Serial.println(lastPrime);    delay(60000);i     = 2;    found = 0;    start = millis();  }i++;}
int is_prime(long num) {  // Only have to check for divisible for the sqrt(number)  int upper = sqrt(num);// Check if the number is evenly divisible (start at 2 going up)  for (long cnum = 2; cnum <= upper; cnum++) {    long mod = num % cnum; // Remainderif (mod == 0) {      return 0;    } // If the remainer is 0 it's evenly divisible  }return 1; // If you get this far it's prime}

这段代码的作用就是让单片机在30秒的时间内找尽可能多的素数，然后输出找到的素数数目和最大的素数。这里考验的是单片机纯整数运算的能力。

我们让四剑客都运行一遍相同的程序。结果如下：

这里让小编比较惊讶的是STM32F103竟然秒掉了ESP8266，理论被打脸？当然ESP32大哥遥遥领先，默认还只用了一个核。

浮点运算

所谓的浮点运算，简单地理解就是小数的加减乘除运算。因为单片机里处理的都是整数，小数就要用类似科学计数法的方式来表示。小数计算比整数复杂多了，有些单片机比如ESP32内置了单独的浮点计算器。

测试代码如下，即输出10万次浮点运算的耗时：

//浮点运算实验#pragma GCC optimize ("-O0") //disable the optimizerfloat tt, aa = 12345.8;long loops = 100000;
void setup() {  Serial.begin(115200);  while (!Serial) { }  Serial.println("Floating point calculation starting.");}
void loop() {  long start = millis();  for (long i = 0; i < loops; i++) {    tt = 5000.0 * aa / i;  }  Serial.println(millis() - start); //milliseconds毫秒  Serial.println("=====");  delay(2000);}

测试结果如下：

I/O速度测试

最后，我们要来进行比较的是输入和输出的速度比较。比如pinMode，digitalWrite还有digitalRead这几个函数的运行速度。

//I/O速度测试实验#pragma GCC optimize ("-O0") //disable the optimizerint tt = 0;long loops = 100000;
#if defined(ARDUINO_ARCH_AVR) //Arduino#define testPin 2#else#if defined(ARDUINO_ARCH_ESP8266) //ESP8266#define testPin D2#else#if defined(ARDUINO_ARCH_ESP32) //ESP32#define testPin 2#else#define testPin A0 //STM32
#endif#endif#endif
void setup() {  Serial.begin(115200);  while (!Serial) { }  Serial.println("I/O speed test starting.");}
void loop() {  long start = millis();  for (long i = 0; i < loops; i++) {    pinMode(testPin, OUTPUT);    digitalWrite(testPin, LOW);    digitalWrite(testPin, HIGH);        pinMode(testPin, INPUT);    digitalRead(testPin);    if (digitalRead(testPin)) {      tt = 150 * 1234;    } else {      tt = 554 % 12;    }  }  Serial.println(millis() - start); //milliseconds毫秒  Serial.println("=====");  delay(2000);}

测试结果如下：

总结

首先我们得承认三组实验还可以做的更加严谨，比如像开发板的不同设计、编译器设置、SDK的类型和版本等都会影响速度；还有对比结果可以更详细，比如整数运算和浮点运算都可以分加减乘除、digitalRead和digitalWrite、analogRead和analogWrite都应该分开测速...等等。

但通过上面的三组实验粗略比较，相信大家已经对“四剑客”的“谁最快”、“快多少”有了大致的了解。但“快”并不是我们选择的唯一标准，最快的并不是最好的，适合你项目的才是最好的。

比如你的项目需要WiFi不需要蓝牙，而且对于性能并没有太高的要求，那就选NodeMCU/ESP8266；比如你的项目不需要无线连接，需要比较好的性价比，那就选STM32F103C8T6核心板，如果不会设置各种库和环境、简单能上手就行，那就乖乖选Arduin UNO R3吧。

如果你不想选择，“四剑客”全都要，那欢迎光临我们的小店，四种开发板全有售。