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、測ce試shi等deng，還hai能neng進jin行xing位wei的de邏luo輯ji運yun算suan，其qi功gong能neng十shi分fen完wan備bei，使shi用yong起qi來lai得de心xin應ying手shou。雖sui然ran其qi他ta種zhong類lei的de單dan片pian機ji也ye具ju有you位wei處chu理li功gong能neng，但dan能neng進jin行xing位wei邏luo輯ji運yun算suan的de實shi屬shu少shao見jian。

 

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），使shi用yong極ji為wei靈ling活huo。這zhe一yi功gong能neng無wu疑yi給gei使shi用yong者zhe提ti供gong了le極ji大da的de方fang便bian。因yin為wei一yi個ge較jiao複fu雜za的de程cheng序xu在zai運yun行xing過guo程cheng中zhong會hui遇yu到dao很hen多duo分fen支zhi，因yin而er需xu建jian立li很hen多duo標biao誌zhi位wei，在zai運yun行xing過guo程cheng中zhong，需xu要yao對dui有you關guan的de標biao誌zhi位wei進jin行xing置zhi位wei、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。