51,pic,avr单片机比较
七大主流单片机介绍
七大主流单片机介绍单片机（Microcontroller）是一种内部集成了微处理器核心、存储器和各种输入输出接口的集成电路。
在现代电子产品中，单片机得到广泛应用，已经成为了数字化时代中不可或缺的一部分。
本文将为您介绍七大主流的单片机产品。
一、STM32系列单片机STM32系列单片机是由意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款基于ARM Cortex-M内核的单片机。
该系列单片机功能强大，性能稳定可靠，并且具有低功耗、高性价比等优势。
它们适用于各种应用领域，如工业自动化、智能家居、医疗设备等。
二、PIC系列单片机PIC系列单片机是由美国微芯科技（Microchip Technology）研发的一款经典单片机。
这种单片机易于使用且功能强大，支持广泛的外设和通信接口。
它们在电子产品领域中得到了广泛应用，如汽车电子、消费电子、嵌入式系统等。
三、AVR系列单片机AVR系列单片机是由挪威阿塔尔（Atmel）公司设计的一款高性能单片机。
这种单片机具有低功耗、高速度和丰富的外设资源。
它们适用于嵌入式系统、工业控制、汽车电子等领域。
四、8051系列单片机8051系列单片机是由Intel公司首先推出的一款经典单片机。
这种单片机采用了CISC指令集架构，具有成熟的软硬件生态系统。
它们广泛应用于家电控制、安防系统、电子仪器等领域。
五、Arduino系列单片机Arduino系列单片机是一种开源硬件平台，包括了硬件和开发环境。
这种单片机易于上手，适合初学者学习和创作各种交互式项目。
它们广泛用于教育、艺术创作、物联网等领域。
六、Raspberry Pi系列单片机Raspberry Pi系列单片机是一种基于Linux操作系统的嵌入式计算机。
这种单片机具有强大的计算能力和丰富的扩展接口，适合搭建服务器、智能家居系统等复杂应用。
七、NXP系列单片机NXP系列单片机是由恩智浦（NXP）半导体公司生产的一种高性能单片机。
AVR单片机与PIC系列单片机对比
A VR单片机与PIC系列单片机对比王龙（北京电子科技学院电子信息工程系专业100070）（E-mail：wlzj_362@）摘要：PIC系列单片机是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH 程序存储器的芯片。
A VR单片机是A TMEL公司研制开发的一种新型单片机，它以高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位等优势成为单片机的后起之秀。
本文将从指令系统、开发环境和方式以及应用场合等方面讨论两者的异同。
关键词：A VR单片机，PIC系列单片机，指令系统，开发环境，差异Analysis of A VR MCU and 51 MCUAndy WangElectronics and Information Engineering,Beijing Electronic Science and Technology Institute, Beijing 100070(E-mail: wlzj_362@)一、单片机发展历史单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
1、SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。
“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。
在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。
2、MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。
它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。
从这一角度来看，Intel 逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。
在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips 公司。
7大主流单片机优缺点分析及功能体现(51、MSP430、STM32、TMS、PIC、AVR、STC)
7大主流单片机优缺点分析及功能体现51、MSP430、STM32、TMS、PIC、AVR、STC单片机之间的优缺点比较及功能体现。
51单片机应用最广泛的8位单片机当然也是初学者们最容易上手学习的单片机，最早由Intel推出，由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理，众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统，堪称为一代“经典”，为以后的其它单片机的发展奠定了基础。
目前在教学场合和对性能要求不高的场合大量被采用。
特点51单片机之所以成为经典，成为易上手的单片机主要有以下特点：•从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器，处理对象不是字或字节而是位。
不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备，使用起来得心应手。
•同时在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，使用极为灵活，这一功能无疑给使用者提供了极大的方便。
•乘法和除法指令，这给编程也带来了便利。
很多的八位单片机都不具备乘法功能，做乘法时还得编上一段子程序调用，十分不便。
缺点51单片机虽然是经典，但是缺点还是很明显的。
•AD、EEPROM等功能需要靠扩展，增加了硬件和软件负担。
•虽然I/O脚使用简单，但高电平时无输出能力，这也是51系列单片机的最大软肋。
•运行速度过慢，特别是双数据指针，如能改进能给编程带来很大的便利。
•51保护能力很差，很容易烧坏芯片。
MSP430单片机MSP430系列单片机是1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的混合信号处理器，给人们留下的最大的亮点是低功耗而且速度快，汇编语言用起来很灵活，寻址方式很多，指令很少，容易上手。
主要是由于其针对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。
在低功耗及超低功耗的工业场合应用的比较多。
特点MSP430单片机其迅速发展和应用范围的不断扩大，主要取决于以下的特点。
51 avr pic 单片机比较
51 avr pic 单片机比较简单的说，CPU 构架不同，虽然都是8 位的，但指令集不同，1)AVR 是用RISC 的，哈佛结构的总线；2)51 是用CISC，冯诺衣曼结构的总线。
跟AVR 比，51 是老掉牙的东西，内部资源少，速度慢。
AVR 是后来才出来的，工艺上远超过51，内部资源丰富，速度快。
C51 是51 单片机C 语言程序设计的简称,如果说你对51 单片机有一定的基础的话,学其它单片机会快得多,甚至一个星期至一个月内就能学会.,PIC 单片机种类很多,比其它一般单片机(如51 的, AVR 的等等)都稳定一些,所以社会上要求稳定性高的可能多数用PIC 单片机. ARM 是32 位处理器,与普通的8 位51 单片机相比,其处理效率当然是高很多很多,一般的情况下,人们谈到ARM 时经常把它和嵌入式操作系统联系在一起,因为利用ARM 实现嵌入式是一个非常好的选择方案.如果想走电子设计高端,建议还是从一种普通的单片机设计过渡到ARM 以及嵌入式.PLC 这个东西很稳定,但是同样的,它的价格往往很高,它的核心其实也可以说是一个51 单片机,只是加了很多隔离器,应用过程中就不会有像单片机那样多的干扰,PLC 一般是在强电设计方面用得多,比如工控行业.AVR 是ATMEL 公司的一个系列的产品,其性能价格比相当得高,如果对系统稳定性没有太大的要求,选择这一系列的单片机好,哈佛结构,RISC,处理功能强,效率高!其他情况：51 是最最初级的东西，会的人也很多了，待遇一般还能活，但是高薪不太容易了，总体来说：最基础PIC 是RISC 的单片机（RISC：精简指令集），性能比51 的要更好一些，抗干扰也要好一些，不过总体和51 是一个档次，客户选什么的都有PLC 是自动化的，多用于电气自动化，和单片机没关系AVR 是ATM 公司的A 先生和V 先生搞的一款单片机，性能要更出色一些，不过说到底，PIC，51，AVR 都属于微控制器，都差不多一个薪水等级ARM。
AVR51系列PIC单片机的对比分析
AVR51系列PIC单片机的对比分析1.架构比较：AVR和51系列单片机基于Harvard架构，而PIC单片机则基于von Neumann架构。
Harvard架构将数据存储和指令存储分开，可以同时访问数据和指令，提高了执行效率。
而von Neumann架构将数据存储和指令存储合并在一起，只能顺序执行指令。
2.指令集比较：AVR单片机的指令集较为简洁，拥有约130条指令，可以提高编程效率。
51系列单片机的指令集较为全面，具有约1000条指令，适合处理复杂的应用程序。
PIC单片机的指令集也较为全面，但相较于51系列，其指令的个数较少。
3.性能比较：AVR单片机具有较高的时钟频率和较低的功耗，适用于对性能要求较高且功耗敏感的应用。
51系列单片机的时钟频率较低，但因为指令集较为全面，可以完成复杂的任务。
PIC单片机的性能介于AVR和51系列之间，可以满足大多数应用的需求。
4.存储器比较：AVR单片机具有较大的Flash存储容量和SRAM容量，能够存储大量的程序和数据。
51系列单片机的存储器容量相对较小，需要外部存储器进行扩展。
PIC单片机的存储容量适中，可以满足大多数应用的需求。
5.开发工具支持比较：AVR单片机使用AVR Studio作为主要的开发环境，提供了强大的调试和仿真功能。
51系列单片机使用Keil C51作为主要的开发环境，具有丰富的集成开发工具和调试工具。
PIC单片机使用MPLAB作为主要的开发环境，提供了完整的开发工具链。
6.易用性比较：AVR单片机拥有友好的开发环境和丰富的开发文档，易于学习和使用。
51系列单片机由于指令集较为复杂，对初学者来说可能会有一定的学习曲线。
PIC单片机的易用性介于AVR和51系列之间，对于有一定基础的开发者来说较为适合。
7.价格比较：AVR单片机的价格相对较高，但由于性能和功耗方面的优势，仍然受到广泛的应用。
51系列单片机的价格相对较低，是大多数嵌入式系统的选择。
51单片机与 AVR单片机及 PIC单片机的异同
51单片机与 AVR单片机及 PIC单片机的异同在单片机的世界里，51 单片机、AVR 单片机和 PIC 单片机是比较常见且具有代表性的类型。
它们在不同的应用场景中发挥着重要作用，同时也存在着诸多异同。
首先，从内核架构上来看，51 单片机采用的是经典的 8051 内核。
这个内核具有简单、易于理解和掌握的特点，对于初学者来说是一个不错的入门选择。
AVR 单片机则采用了精简指令集（RISC）架构，具有较高的运行速度和效率。
PIC 单片机的内核架构则独具特色，其指令集相对简洁，执行效率也较高。
在指令系统方面，51 单片机的指令较为复杂，指令长度和执行周期不固定。
这在一定程度上增加了编程的难度，但也为一些复杂的操作提供了更多的灵活性。
AVR 单片机的指令集相对简单，大多数指令都是单周期的，这使得程序的执行速度更快，效率更高。
PIC 单片机的指令集也比较精简，而且其指令的执行速度通常较快。
在存储结构上，51 单片机的内部存储空间相对较小，一般需要通过外部扩展来满足较大的存储需求。
AVR 单片机通常具有较大的内部存储空间，包括 Flash 程序存储器和 SRAM 数据存储器，在很多应用中可以减少对外部存储器的依赖。
PIC 单片机的存储结构则因具体型号而异，有些型号具有较大的内部存储空间，而有些则需要外部扩展。
在功耗方面，AVR 单片机和 PIC 单片机在低功耗设计上通常表现得较为出色。
它们具有多种低功耗模式，可以有效地降低系统的能耗，适用于对功耗要求较高的便携式设备和电池供电应用。
相比之下，51单片机在功耗控制方面相对较弱。
在开发工具和环境方面，51 单片机的开发工具相对较为普及和成熟，有众多的编译器和仿真器可供选择，而且价格相对较低。
AVR 单片机也有丰富的开发工具支持，同时其开发环境通常较为友好，易于上手。
PIC 单片机也有配套的开发工具，但在某些方面可能不如 51 单片机和AVR 单片机那么普及。
在价格方面，51 单片机由于其应用广泛，产量大，所以价格通常较为低廉。
51AVRPIC单片机区别
51/AVR/PIC单片机区别单片机按CPU的处理能力分类目前有4位、8位、16位、32位，位数越高的单片机在数据处理能力和指令系统方面就越强，AVR、51、PIC都属于8位机。
8位单片机也是目前应用最广泛的单片机，在各个领域上都可以看到它的身影。
AVR单片机的特点：AVR单片机是1997年由ATMEL公司研制开发的一种新型的8位单片机，AVR单片机分抵挡的ATtiny系列、中档的AT90S系列、高档的ATmega系列，本站推荐初学者选择学习的芯片型号是：ATmega48/88/168、ATmega8515、ATmega162、ATmega16等（ATmega8515/ATmega162引脚与AT89S51兼容，但它们复位脚电平喾矗?/font>AVR单片机全部型号都支持ISP在线编程（烧写）、芯片可以反复擦写，这样学习AVR就变得非常的方便，设计者可以在目标电路板上直接对芯片进行编程、调试，而不需要专用的编程器和仿真器。
51单片机也有少部分型号支持ISP 在线编程，如AT89S51、AT89S52等。
PIC单片机也是部分支持ISP，但是它有很多型号是OPT一次性烧写的，这些的确为难了广大初学者。
AVR与51、PIC单片机相比具有一系列的优点，用通俗的说法主要体现在这几个方面：1、在相同的系统时钟下AVR运行速度最快；2、所有AVR单片机的FLASH、EEPROM蓄存器都可以反复烧写、支持在ISP 在线编程(烧写)，入门费用非常少；3、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，使得电路设计变得非常简单；4、每个IO口作输出时都可以输出很强的高、低电平，作输入时IO口可以是高阻抗或者带上拉电阻；5、片内具有丰富实用的资源，如AD模数器、DA数模器，丰富的中断源、SPI、USART、TWI通信口、PWM等等；6、片内采用了先进的数据加密技术，大大的提高了破解的难度；7、片内FLASH空间大、品种多，引脚少的有8脚，多的有64脚等各种封装8、部分芯片的引脚兼容51系列，代换容易，如ATtiny2313兼容AT89C2051，ATmega8515/162兼容AT89S51等pic单片机应该说有三个主要特点：(1)总线结构:MCS-51单片机的总线结构是冯-诺依曼型,计算机在同一个存储空间取指令和数据,两者不能同时进行;而PIC单片机的总线结构是哈佛结构,指令和数据空间是完全分开的,一个用于指令,一个用于数据,由于可以对程序和数据同时进行访问,所以提高了数据吞吐率。
PIC单片机的抗干扰能力强还是AVR单片机的强
PIC单片机的抗干扰能力强还是AVR单片机的强单片机的抗干扰性能历来为大家所重视，现在市面上的单片机就我所接触过的，就有十家左右了，韩国的三星和现代;日本的三菱，日立，东芝，富士通，NEC;台湾的EMC，松汉，麦肯特，合泰;美国的摩托罗拉，国半的cop8系列，micr ochip系列，TI的msp430系列，AVR系列，51系列，欧洲意法半导体的ST 系列。
这些单片机的抗干扰性能大多数鄙人亲自测试过，所用机器是上海三基出的两种高频脉冲干扰仪，一种是欧洲采用的标准，一种是日本采用的标准;日本的标准歉咂德龀辶??⒊觯?龀蹇矶却?0ns到250ns可调，欧洲采用的标准是脉冲间歇(间歇时间和发出时间可调)发出，脉宽也是从50ns到250ns可调;我们国家采用的是欧洲标准。
一般情况下，脉冲干扰这一项能够耐受2000V以上就算不错了(好像我国家电标准是1200V)，有些可以达到3000V，于是很多人为此很得意。
单片机在高频脉冲干扰下程序运行是否正常，或者说抗干扰是否通过，有些人以程序不飞掉，或者说“死机”为标准，有些人以不复位并且程序正常运行为标准。
很多情况下，芯片复位程序是可以继续运行的，表面上看的不是很清楚。
我一般就看单片机在干扰下是否复位，复位了我就认为不行了。
不复位并且程序正常运行当然比复位来说要好了。
好多人看到自己做的电路抗干扰达到2000V或者3000V就很高兴，实际上芯片的抗干扰并不一定就很好。
这里我不能不说一下日本的标准，高频脉冲连续发出的形式。
别小看一个连续和一个间歇的区别，实际上，大家如果有机会，用日本的标准测试一下你的芯片和电路，你就会发现，几乎和欧洲标准差别很大很大，采用日本标准你会很伤心，因为大多数单片机过不了!日本的标准是1600V。
上面我提到的十几家单片机：意法的也就是ST的≥1800三菱的≥1800富士通和日立的≥1600Vnec的≥1500东芝的≥1300V摩托罗拉的≥1300三星的≥1300现代的≥800microchip的≥700国半的cop8≥500avr和51系列≥500这里没有给出数据的我没有测试过，但是知道EMC的一款28pin的设计上有缺陷(EMC自己人讲的);合泰的据说欧洲标准可以过3000V。
51、PIC、AVR单片机对比
1、传统51传统51，我想我就不多说了，适合菜鸟入门，容易上手，价格一般（从性价比方面说）。
缺点：解密容易（传统51说：谁让咱出道早呢，大家都研究我，哎！哭......）一般功能也有，但AD、eeprom等功能要靠扩展,增加硬件和软件负担。
IDE环境推荐 keil。
2、PICPIC的好处就是各个型号的兼容性强，学好了PIC16f877a，16系列的就OK 了，别的型号要用的时候拿出2分钟看看数据手册就行了。
12系列，16系列，18系列也是充分的向下兼容。
功能全，型号多，适于选型分析，抗干扰能力强缺点：解密容易（pic说：我出道也很早啊，人家也研究我不少年了，我和奥尼尔是英雄相惜啊！），单片机价格贵（从性价比方面说）。
IDE环境：推荐picc+mplab3、avr mega系列avr mega系列：价格较便宜（从性价比方面说），硬件结构适合C语言编程，功能齐全，不容易解密。
抗干扰能力强。
型号之间兼容性一般。
应该说是比较满意的片子了。
缺点：功能寄存器多，不适合初学者----通过个人努力此缺点就不是缺点了--各位加油！IDE环境：CV A VR+Studio 其实icc 、gcc也不错，大家自己斟酌，呵呵。
4、STC 51系列STC 51系列，我就是学这款单片机入门的。
价格便宜，性价比高，功能多，抗干扰能力最强，eeprom大，串口编程很方便（无论是对于初学者还是产品开发调试），出厂时程序引导区就已经加密，并且STC解密的市面价格在1.5w到2.5w之间，可见解密难度大，在一定程度上保护了单片机工程师的利益和产品开发商的利益。
生产时就已经考虑到与传统51的兼容问题，兼容做的很好，又增加了许多功能，软复位功能我比较喜欢。
缺点：资料就是产品公司（宏晶）网上的资料，资料少，不适合初学者---我指学习它自己增加的功能。
（这个缺点也不是什么缺点，产品公司的资料也很详细，但我不能说STC没缺点吧，其它单片机都有，要是STC我说没有或者不说，太偏向了吧，呵呵）IDE：keil 。
51、AVR、PIC、MSP430、ARM五大单片机对比与详解
51、AVR、PIC、MSP430、ARM五大单片机全解析8051单片微型计算机简称为单片机，又称为微型控制器，是微型计算机的一个重要分支。
单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统于同一硅片的器件。
80年代以来，单片机发展迅速，各类新产品不断涌现，出现了许多高性能新型机种，现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。
AVR和PIC都是跟8051结构不同的8位单片机，因为结构不同，所以汇编指令也有所不同，而且区别于使用CISC指令集的8051，他们都是RISC指令集的，只有几十条指令，大部分指令都是单指令周期的指令，所以在同样晶振频率下，较8051速度要快。
另PIC的8位单片机前几年是世界上出货量最大的单片机，飞思卡尔的单片机紧随其后。
ARM实际上就是32位的单片机，它的内部资源（寄存器和外设功能）较8051和PIC、AVR都要多得多，跟计算机的CPU芯片很接近了。
常用于手机、路由器等等。
DSP其实也是一种特殊的单片机，它从8位到32位的都有。
它是专门用来计算数字信号的。
在某些公式运算上，它比现行家用计算机的最快的CPU还要快。
比如说一般32位的DSP能在一个指令周期内运算完一个32位数乘32位数积再加一个32位数。
应用于某些对实时处理要求较高的场合。
AVR高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位指标，也是单片机占领市场、赖以生存的必要条件。
早期单片机主要由于工艺及设计水平不高，一直是衡量单片机性能的重要、功耗高和抗干扰性能差等原因，所以采取稳妥方案：即采用较高的分频系数对时钟分频，使得指令周期长，执行速度慢以后的CMOS单片机虽然采用提高时钟频率和缩小分频系数等措施，但这种状态并未被彻底改观（51以及51兼容）。
此间虽有某些精简指令集单片机（RISC）问世，但依然沿袭对时钟分频的作法。
AVR单片机的推出，彻底打破这种旧设计格局，废除了机器周期，抛弃复杂指令计算机（CISC）追求指令完备的做法；采用精简指令集，以字作为指令长度单位内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中（指令集中占大多数的单周期指令都是如此），取指周期短，又可预取指令，实现流水作业，故可高速执行指令。
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摘要：单片机诞生于20世纪70年代末，它是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
它包括CPU、内存、内部和外部总线系统。
在AVR、51系列、PIC单片机中，51系列最基本，同时有解密容易等缺点；PIC单片机工业抗干扰性强，各个型号的兼容性强；AVR 最新的MEGA系列运行速度快。
各种单片机都有各自的优缺点，应根据需要选择。
关键词：单片机、AVR、51系列、PIC、性能对比分析一、单片机的概述。
1、单片机的定义。
单片机诞生于20世纪70年代末，它是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
单片机具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。
2、单片机的发展。
单片机也被称为微控制器（Microcontroller），因为它最早被用于工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。
目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，同时性价比非常乐观。
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
3、单片机的应用。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。
而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。
单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。
二、单片机分类AVR、51系列、PIC单片机简单概述。
单片机按CPU的处理能力分类目前有4位、8位、16位、32位，位数越高的单片机在数据处理能力和指令系统方面就越强，AVR、51、PIC都属于8位机。
8位单片机由于内部构造简单、体积小、成本低廉，在一些较简单的控制器中应用很广。
即便到了本世纪，在单片机应用中，仍占有相当的份额。
8位单片机也是目前应用最广泛的单片机，在各个领域上都可以看到它的身影。
1、51系列单片机概述。
51系列单片机最早有Intel 公司推出，主要有8031系列，8051系列。
后来Atmel公司以8051的内核为基础推出了AT89系列单片机。
比较适合初学者的需要。
2、AVR单片机概述。
AVR单片机也是Atmel公司的产品，最早的就是AT90系列单片机，现在很多AT90单片机都转型为Atmega 系列和Attiny系列，AVR单片机最大的特点是精简指令型单片机，执行速度，在相同的振荡频率下是8位MCU中最快的一种单片机。
3、PIC单片机概述。
PIC单片机是Microchip公司的产品，它也是一种精简指令型的单片机，指令数量比较少，中档的PIC系列仅仅有35条指令而已，低档的仅有33条指令。
但是如果使用汇编语言编写PIC 单片机的程序有一个致命的弱点就是PIC中低档单片机里有一个翻页的概念，编写程序比较麻烦。
三、AVR、51系列、PIC单片机的对比分析。
1、51系列单片机的优缺点分析。
51系列是应用最广泛的单片机，由于产品硬件结构合理，指令系统规范，加之生产历史“悠久”，有先入为主的优势。
世界有许多著名的芯片公司都购买了51芯片的核心专利技术，并在其基础上进行性能上的扩充，使得芯片得到进一步的完善，形成了一个庞大的体系，直到现在仍在不断翻新，把单片机世界炒得沸沸扬扬。
51系列优点之一是它从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器，或布尔处理器。
它的处理对象不是字或字节而是位。
它不光能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备，使用起来得心应手。
虽然其他种类的单片机也具有位处理功能，但能进行位逻辑运算的实属少见。
51系列在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，十六个字节，单元地址20H～2FH，它既可作字节处理，也可作位处理(作位处理时，合128个位，相应位地址为OOH～7FH)，使用极为灵活。
这一功能无疑给使用者提供了极大的方便，因为一个较复杂的程序在运行过程中会遇到很多分支，因而需建立很多标志位，在运行过程中，需要对有关的标志位进行置位、清零或检测，以确定程序的运行方向。
而实施这一处理(包括前面所有的位功能)，只需用一条位操作指令即可。
51系列的另一个优点是乘法和除法指令，这给编程也带来了便利。
八位除以八位的除法指令，商为八位，精度嫌不够，用得不多。
而八位乘八位的乘法指令，其积为十六位，精度还是能满足要求的，用的较多。
作乘法时，只需一条指令即可。
很多的八位单片机都不具备乘法功能，作乘法时还得编上一段子程序调用，十分不便。
51系列的I/O脚的设置和使用非常简单，但高电平时无输出能力，可谓有利有弊。
故其他系列的单片机(如PIC系列、AVR系列等)对I/O口进行了改进，增加了方向寄存器以确定输入或输出，但使用也变得复杂。
同时，原51系列也有许多值得改进之处，如运行速度过慢等。
当晶振频率为12MHz 时，机器周期达1μs，显然适应不了现代高速运行的需要。
华邦公司(Winbond)生产的产品型号为W77系列和W78系列，W78系列与AT89C系列完全兼容。
W77系列为增强型，对原有的8051的时序作了改进，每个机器周期从12个时钟周期改为4个周期，使速度提高了三倍，同时，晶振频率最高可达40MHz。
W77系列还增加了看门狗WatchDog、两组uART、两组DVTR数据指针、ISP等多种功能。
2、PIC单片机的优缺点分析。
PIC单片机CPU采用RISC结构，分别有33、35、58条指令(视单片机的级别而定)，属精简指令集。
而51系列有111条指令，AVR单片机有118条指令，都比前者复杂。
采用Haryard双总线结构，运行速度快(指令周期约160～200nS)，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(个别除外)，这也是高效率运行的原因之一。
此外，它还具有低工作电压、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。
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，低电平吸人电流达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，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功能。
该系列单片机的专用寄存器)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，即存储体0(Bank0：00-7FH)、存储体1(Bankl：80-FFH)、存储体2(Bank2：100-17FH)、存储体3(Bank3：180-1FFH)。
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。
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(RPl)和第5位(RPO)置位或清零。
这多少给编程带来了一些麻烦。
对于上述的单片机，它的位指令操作通常限制在存储体0区间(00～7FH)。
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5l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(如：MOV30H，20H；将寄存器20H的内容直接传送至寄存器30H中)，因而PIC单片机的瓶颈现象比51系列还要严重，这在编程中很有感受。
综合来说PIC单片机应该说有三个主要特点：(1)总线结构:MCS-51单片机的总线结构是冯-诺依曼型,计算机在同一个存储空间取指令和数据,两者不能同时进行;而PIC单片机的总线结构是哈佛结构,指令和数据空间是完全分开的,一个用于指令,一个用于数据,由于可以对程序和数据同时进行访问,所以提高了数据吞吐率。
正因为在PIC单片机中采用了哈佛双总线结构，所以与常见的微控制器不同的一点是：程序和数据总线可以采用不同的宽度。
数据总线都是8位的，但指令总线位数分别位12、14、16位。
(2)流水线结构:MCS-51单片机的取指和执行采用单指令流水线结构,即取一条指令,执行完后再取下一条指令;而PIC的取指和执行采用双指令流水线结构,当一条指令被执行时,允许下一条指令同时被取出,这样就实现了单周期指令。
(3)寄存器组:PIC单片机的所有寄存器,包括I/O口,定时器和程序计数器等都采用RAM 结构形式,而且都只需要一个指令周期就可以完成访问和操作;而MCS-51单片机需要两个或两个以上的周期才能改变寄存器的内容。
3、AVR单片优缺点分析。
AVR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。
通用寄存器一共32个(RO-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5l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。
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5l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。
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系列强。