51單片機優缺點

51係列是應用最廣泛的單片機，由於產品硬件結構合理
，指令係統規範，加之生產曆史“悠久”
，有先入為主的優勢。世界上有許多著名的芯片公司都購買了51芯(xin)片(pian)的(de)核(he)心(xin)專(zhuan)利(li)技(ji)術(shu)，並(bing)在(zai)其(qi)基(ji)礎(chu)上(shang)進(jin)行(xing)了(le)性(xing)能(neng)擴(kuo)充(chong)，使(shi)得(de)芯(xin)片(pian)得(de)到(dao)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)完(wan)善(shan)，形(xing)成(cheng)了(le)一(yi)個(ge)龐(pang)大(da)的(de)體(ti)係(xi)，直(zhi)到(dao)現(xian)在(zai)仍(reng)在(zai)不(bu)斷(duan)翻(fan)新(xin)
，把(ba)單(dan)片(pian)機(ji)世(shi)界(jie)炒(chao)得(de)沸(fei)沸(fei)揚(yang)揚(yang)。

 

優點一

51係列優點之一是它從內部的硬件到軟件有一套完整的按位操作係統，稱作位處理器
，或布爾處理器。

它的處理對象不是字或字節而是位。它不光能對片內某些特殊功能寄存器的某位進行處理
，如傳送、置位
、清零、ceshideng，hainengjinxingweideluojiyunsuan，qigongnengshifenwanbei，shiyongqilaidexinyingshou。suiranqitazhongleidedanpianjiyejuyouweichuligongneng
，dannengjinxingweiluojiyunsuandeshishushaojian。

 

51係列在片內RAM區間還特別開辟了一個雙重功能的地址區間，十六個字節，單元地址20H～2FH，它既可作字節處理
，也可作位處理（作位處理時
，合128個位，相應位地址為00H～7FH），shiyongjiweilinghuo。zheyigongnengwuyigeishiyongzhetigonglejidadefangbian。yinweiyigejiaofuzadechengxuzaiyunxingguochengzhonghuiyudaohenduofenzhi

，yinerxujianlihenduobiaozhiwei
，zaiyunxingguochengzhong
，xuyaoduiyouguandebiaozhiweijinxingzhiwei
、清零或檢測，以確定程序的運行方向。而實施這一處理（包括前麵所有的位功能），隻需用一條位操作指令即可。

 

優點二

51xiliedelingyigeyoudianshichengfahechufazhiling
，zhegeibianchengyedailailebianli。baweichuyibaweidechufazhiling，shangweibawei，jingduxianbugou，yongdebuduo。erbaweichengbaweidechengfazhiling，qijiweishiliuwei
，jingduhaishinengmanzuyaoqiude，yongdejiaoduo。zuochengfashi，zhixuyitiaozhilingjike。henduodebaweidanpianjidoubujubeichengfagongneng
，zuochengfashihaidebianshangyiduanzichengxutiaoyong
，shifenbubian。

 

優點三

51係列I/O腳的設置和使用非常簡單
，但高電平時無輸出能力，可謂有利有弊。故其他係列的單片機（如PIC係列、AVR係列等）對I/O口進行了改進，增加了方向寄存器以確定輸入或輸出，但使用也更為複雜。

 

缺點

原51係列也有許多需改進之處
，如運行速度過慢等。當晶振頻率為12MHz時，機器周期達1μs，顯然適應不了現代高速運行的需要。

 

 

PIC單片機優缺點

PIC單片機CPU采用RISC結構
，分別有33、35
、58條指令
，視單片機的級別而定，屬精簡指令集。而51係列有111條指令，AVR單片機有118條指令，都比前者複雜。

 

優點一

采用Haryard雙總線結構，運行速度快，指令周期約160～200ns

，它ta能neng使shi程cheng序xu存cun儲chu器qi的de訪fang問wen和he數shu據ju存cun儲chu器qi的de訪fang問wen並bing行xing處chu理li。這zhe種zhong指zhi令ling流liu水shui線xian結jie構gou，在zai一yi個ge周zhou期qi內nei可ke以yi完wan成cheng兩liang部bu分fen工gong作zuo，一yi是shi執zhi行xing指zhi令ling，二er是shi從cong程cheng序xu存cun儲chu器qi取qu出chu下xia一yi條tiao指zhi令ling。總zong的de看kan來lai，每mei條tiao指zhi令ling隻zhi需xu一yi個ge周zhou期qi（個別除外），這也是高效率運行的原因之一。此外
，它還具有低工作電壓、低功耗、驅動能力強等特點。

優點二

PIC係列單片機的I/O口是雙向的，其輸出電路為CMOS互補推挽輸出電路。I/O腳增加了用於設置輸入或輸出狀態的方向寄存器
，從而解決了51係列I/O腳為高電平時同為輸入和輸出的狀態。

 

當置位時為輸入狀態，且不管該腳呈高電平或低電平，對外均呈高阻狀態；清零時為輸出狀態，不管該腳為何種電平
，均呈低阻狀態，有相當的驅動能力，低電平吸入電流達25mA，高電平輸出電流可達20mA。

 

相對於51係列而言，這是一個很大的優點，它可以直接驅動數碼管顯示且外電路簡單。它的A/D為10位，能滿足精度要求，具有在線調試及編程功能。

 

缺點

該係列單片機的專用寄存器並不像51係列那樣都集中在一個固定的地址區間內（80～FFH）

，而是分散在四個地址區間內，即存儲區0（Bank0：00～7FH）、存儲區1（Bank1：80～FFH）、存儲區2（Bank2：100～17FH）、存儲區3（Bank3：180～1FFH）。隻有5個專用寄存器PCL、STATUS、FSR、PCLATH、INTCON在4個存儲區內同時出現。

 

在編程過程中
，少不了要與專用寄存器打交道，得反複地選擇對應的存儲區
，即對狀態寄存器STATUS的第6位（RPl）和第5位（RPO）置位或清零。這多少給編程帶來了一些麻煩。

 

對於上述的單片機，它的位指令操作通常限製在存儲區0區間（00～7FH）。數據的傳送和邏輯運算基本上都得通過工作寄存器w（相當於51係列的累加器A）來進行
，而51係列的還可以通過寄存器相互之間直接傳送（如：MOV 30H
，20H
；將寄存器20H的內容直接傳送至寄存器30H中），因而PIC單片機的瓶頸現象比51係列還要嚴重
，這在編程中很有感受。

 

 

AVR單片機優缺點

AVR單片機最主要的的特點為高性能、高速度、低功耗。它取消了機器周期，以時鍾周期為指令周期，實行流水作業。AVR單片機指令以字為單位，且大部分指令都為單周期指令。而單周期指令既可執行本指令功能，又能同時完成下一條指令的讀取。

 

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打交道，因而通用性有所下降。而在51係列中
，它所有的通用寄存器（地址00～7FH）均可以直接與立即數打交道
，顯然要優於前者。