单片机性能比较

A. 同一个项目分别用stm32和51单片机会有什么不同

李工的经验，有如下几点不同，希望你供你参考。

1.51是8位单片机，而stm32是32位单片机。时钟方面stm32运行频率更高，性能更好。两种单片机性能差别比较大。

2.片上资源不一样。简单讲stm32单片机外设丰富，比如串口，I2c等。stm32单片机片上flash和RAM更大。以后升级功能，改进功能的空间大。如果考虑以后功能升级，建议考虑stm32.

3.成本上应该是51单片机要便宜一些。

4.stm32单片机开发资料和参考程序比较多，有库函数，应用起来方便。51单片机更多直接操作寄存器，开发不方便。

我是北漂李工，一个北漂8年的程序员。

在项目开发过程中，我们经常会遇到需要单片机选型，所以我们常常会根据项目功能需求来选择合适的单片机品牌和型号。常见的51内核单片机和STM32单片机也会是我们主要考虑的型号。

STM32使用寄存器比51单片机要多很多，其配置比51复杂，而且中断逻辑，时钟配置使能控制等很多概念都是51单片机中所没有的，再加上stm32很多功能如USB，FSMC。等等功能，其功能更加强大，虽然官方提供了开发固件库和相关开发辅助工具，但很多时候，遇到bug调试难度也加大了很多。

stm32固件库很多实用结构体和指针变量，很多在51单片机开发过程不太注重结构体与指针的使用，那么在STM32开发过程中，就难以理解其固件库的运用逻辑。

STM32比51处理速度快，外设功能丰富强大，所以价格普遍比51单片机偏贵，在项目选型过程中，需要根据项目功能需求，选择合适的单片机,如果是51单片机能用，那么考虑项目成本，肯定是不能选择STM32，如果51单片机不能用，即使再便宜，也用不了。

总之， 作为单片机开发工程师，需要能够进行一定的器件选型能力，这个也是必备的专业技能。

搞多了开发，你会发现其实用什么真的不重要，只要你会用就行。单片机好比一个精密机床，你要想加工一件作品，你用任何品牌的机床都可以，关键点是这个机床你会不会用，了解通透程度如何。不同品牌机床操作方法肯定大同小异，不会差别很多，你会用一种，另外一种不用看手册，也能猜出个七八分。机床这样，编程也是这样，给你个51，你应该能控制全世界。

首先如果同一个项目可以用51和STM32同时开发，就不建议使用STM32了，51成本更低。

STM32和51单片机不同点有很多：

1.开发方式不同

51单片机一般是直接操作寄存器，STM32主要操作库函数编程

2.系统资源不同

一般而言STM32资源要比51单片机更多

3.开发环境可能不同

51和STM32一般来讲都可以在Keil下开发，但STM32有更多中选择，可以在Linux下面开发，windows Esplise下开发，甚至直接用VSCode + 插件方式开发。

4.操作系统区别

一般而言，51单片机不支持操作系统，STM32支持各种主流操作系统，STM32开发起来更容易，可以很方便的利用系统实现各种场景下的应用，51单片机由于没有操作系统，开发起来有一定阻碍，甚至有时候必须要做出部分功能的牺牲才能达到整体功能的和谐运行。

5.后期维护方式可能不同

STM32资源足够多，可以写一个bootloader程序来完成之后的系统升级工作，不需要拆机就可以完成固件的升级，而51单片机则不可以。

STM32系列单片机分为CORTEX M0，M1,M4内核，个人觉得STM32F0系列的从性价比，功能上可以完全替代51单片机，而且性能更好。当然也可以使用51，价格更便宜一些，，但是要做功能复杂一些的产品，51系列的单片机是不能满足的，比如驱动RGB 屏，至少要用STM32F429，支持LTDC接口，而且需要外扩内存，支持FMC接口，比如要做数字音频，要支持I2S ，比如要做USB传输，要支持USB ，要移植操作系统，文件系统等等，要看CPU 的资源等等，总之，要根据所做的项目看CPU的资源是否满足要求是非常重要的，这要再设计前期靠考虑周到，否则，项目做到一半发现资源不够，需要重来是很郁闷的事情。

做产品要考虑成本，几毛钱就能搞定的，没必要几块甚至几十块。一般来讲，价格越贵的，资源越多，使用起来越简单，随心所欲。简而言之，价格越低，资源越少的单片机，完成项目的难度越大，需要优化代码和算法。

在stm32之前是8051的天下，silabs的c8051f外设相当的强大。硬件不错，可惜代码不够多。atmel的代码比较多，可惜芯片不够强大。

stm32一出，横扫天下，要硬件有硬件，要软件有软件，价格便宜量又足，连低端产品都用他。

电动自行车控制器都用它，无刷电机都用它。

stm32是史上最广泛使用的单片机。

只要资源够用，都可以，20年前我用8051，现在用stm32。stm32方便些，可以在线调试。我现在开发东西复杂一点的，用stm32 1系列和4系列。简单一点的用stm8s一块多钱的样子。

我觉得你的问题对比对象不太对，一般能用51的项目用stm8或者avr即可。一般来说stm32比51强太多了，无论是性能和价格都没有可比性。

所以在我看来开发上没有什么太大不同，无非就是开发环境不一样，如果代码规范的话很容易进行互相移植（最近芯片涨价严重，我们公司正在换国产），而所谓的外设（uart iic spi等等）其实没有太大区别。

但是在生产上差别就出来了，主要在于交货能力，一般而言同为一级代理采购物料，st的交货能力要比stc的强（当然最近行情st也不行了，交期干到了9月份）。所以如果你的产品是主力长期货，建议选择交货能力强的。

我就记得51单片机放不了几个变量就超出了。复杂点的程序都很难写。

B. 各类单片机的性能比较

按处理速度来看的话，ARM>>AVR>51 ARM远大于AVR，AVR大于51

同时ARM也有不同分类比如我们常见的ARM7,ARM9甚至ARM11他们在同一架构和指令集下肯定数大的运算能力强，处理速度快。他们的速度是百兆甚至G为单位的。当然ARM也有不同分类或分工，有致力于运算处理的，比如A8,A10，还有致力于控制方面运算的比如M3,M0等当然这个就属于低端些的了，主要就是抢占传统51,AVR,PIC等
还有个MSP430主打就是低功耗。运行速度可能低些，但省电，全速运行也都不超过1，2MA这是其他MCU不能比拟的。
另外上面提到PIC顺道说下，这是MCU中的个怪胎。。字长不是我们常见的8位而是7位。指令集也不同于我们传统的指令，但他高抗干扰性能使他在汽车电子应用比较广泛。
AVR和51有差别但悬殊就不是那么大了，AVR的速度和内配比如ADC。PWM等要优于51。当然有些特殊的51如AT89C51SND1C这款内部自带有MP3解码器。而AVR一般不行。还需外扩VS1003这类的硬件解码器。或是80C51有的运行频率也在百兆甚至内部还带有USB，LAN等网络配置。

C. DSP和单片机的CPU的对比

单片机、ARM、DSP都可以称之为CPU

单片机：微控制器MCU

目前，单片机已广泛称作微控制器（MCU），单片机是一块类似PC的芯片，只是没PC强大，但它可以嵌入到其它设备中从而对其进行操控。

DSP:通用数字信号处理器

DSP是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。

单片机的工作ARM和DSP都能作，单片机对于数字计算方面的指令少得多，DSP为了进行快速的数字计算，提高常用的信号处理算法的效率，加入了很多指令，比如单周期乘加指令、逆序加减指令，块重复指令等等，甚至将很多常用的由几个操作组成的一个序列专门设计一个指令可以一周期完成，极大的提高了信号处理的速度。

D. AVR单片机和PIC单片机谁的性能更好

在芯片内部功能模块配置相同的情况下,AVR较PIC价格便宜。AVR执行速度快，一般都是单周期指令。PIC一般是4个时钟周期一条指令。AVR解密价格低，PIC解密较高。如果你学过51单片机和C语言，那么学习PIC和AVR的难度都差不多。当然你要是学习汇编的话，那么推荐你学PIC，毕竟PIC的指令比较少，PIC16F87X系列只有35条指令，PIC18F4620也只有75条。AVR的ATMEGAxx大约有130条指令

E. 单片机与fpga的性能区别

fpga和单片机的区别
1、结构上的区别

单片机是一种微处理器，类似于电脑CPU的，它一般采用的是哈佛总线结构，或者冯诺依曼结构，对单片机的编程很大程度上要考虑到它的结构和各个寄存器的作用，单片机用途比较广，一般用在控制流水线上，还有日 常你看得到的东西上！

FPGA 它的结构是查找表结构，其程序不用去太考虑芯片的结构，要注意的是时序上问题，它的结构比较复杂，功能也很强大，一般应用在通信领域等比较高端的场合，目前在国内FPGA还算是一个新兴的行业，当然它的价格也要比单片机贵得多！

单片机是一个微控制器，通过加载模块软件来实现某种功能，单片机是成型的芯片;FPGA是用来设计芯片的芯片。

2、速度上的区别

FPGA由于是硬件电路，运行速度直接取决于晶振速度，系统稳定，特别适合高速接口电路。单片机由于是单线程，哪怕是常用的M3系列流水线也是单线程执行，程序语句需要等待单片机周期才能执行。