单片机的发展相当的迅速，现在各个厂商们也在速度、内存、功能上此起彼伏，竞争激烈，同时涌现出一大批拥有代表性单片机的厂商：atmel、、st、microchip、arm…国内的宏晶stc单片机也是可圈可点。最为初学者首先要搞清楚他们之间的区别，掌握avr单片机选型技巧，才能够更好的设计产品。
一、stm32单片机介绍
由st厂商推出的stm32系列单片机，行业的朋友都知道，这是一款性价比超高的系列单片机，应该没有之一，功能及其强大。其基于专为要求高性能、低成 本、低功耗的嵌入式应用专门设计的arm cortex-m内核，同时具有一流的外设：1μs的双12位adc，4兆位/秒的uart，18兆位/秒的spi等等，在功耗和集成度方面也有不俗的表 现，当然和msp430的功耗比起来是稍微逊色的一些，但这并不影响工程师们对它的热捧程度，由于其简单的结构和易用的工具再配合其强大的功能在行业中赫 赫有名…其强大的功能主要表现在：
特性：
1．内核：arm32位cortex-m3cpu，最高工作频率72mhz，1.25dmips/mhz，单周期乘法和硬件除法
2．存储器：片上集成32-512kb的flash存储器。6-64kb的sram存储器
3．时钟、复位和电源管理：2.0-3.6v的电源供电和i/o接口的驱动电压。por、pdr和可编程的电压探测器（pvd）。4-16mhz的晶 振。内嵌出厂前调校的8mhz rc振荡电路。内部40 khz的rc振荡电路。用于cpu时钟的pll。带校准用于rtc的32khz的晶振
4、调试模式：串行调试（swd）和jtag接口。最多高达112个的快速i/o端口、最多多达11个定时器、最多多达13个通信接口
使用最多的器件：stm32f103系列、stm32 l1系列、stm32w系列
二、avr单片机介绍
avr单片机是atmel公司推出的较为新颖的单片机，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。通常时钟频率用4～8mhz，故最短 指令执行时间为250～125ns。avr单片机能成为最近仍是比较火热的单片机，主要的特点：
特点：
1. 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51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，而在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系列出色些
2. avr的专用寄存器集中在00～3f地址区间，无需像pic那样得先进行选存储体的过程，使用起来比pic方便。avr的片内ram的地址区间为 0～00df（at90s2313） 和0060～025f（at90s8515、at90s8535），它们占用的是数据空间的地址，这些片内ram仅仅是用来存储数据的，通常不具备通用寄 存器的功能。当程序复杂时，通用寄存器r0～r31就显得不够用;而51系列的通用寄存器多达128个（为avr的4倍），编程时就不会有这种感觉。
3. avr的i/o脚类似pic，它也有用来控制输入或输出的方向寄存器，在输出状态下，高电平输出的电流在10ma左右，低电平吸入电流20ma。这点虽不如pic，但比51系列还是要优秀的…
缺点：
1. 是没有位操作，都是以字节形式来控制和判断相关寄存器位的
2. c语言与51的c语言在写法上存在很大的差异，这让从开始学习51单片机的朋友很不习惯
3. 通用寄存器一共32个（r0～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51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。
使用最多的器件：atuc64l3u、atxmega64a1u、at90s8515
每种mcu都有自身的优点与缺点，与其它8-bit mcu相比，avr 8-bit mcu最大的特点是：
● 哈佛结构，具备1mips / mhz的高速运行处理能力；
● 超功能精简指令集（risc），具有32个通用工作寄存器，克服了如8051 mcu采用单一acc进行处理造成的瓶颈现象；
● 快速的存取寄存器组、单周期指令系统，大大优化了目标代码的大小、执行效率，部分型号flash非常大，特别适用于使用高级语言进行开发；
● 作输出时与pic的hi/low相同，可输出40ma（单一输出），作输入时可设置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入，具备10ma-20ma灌电流的能力；
● 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，外围电路更加简单，系统更加稳定可靠；
● 大部分avr片上资源丰富：带e2prom，pwm，rtc，spi，uart，twi，isp，ad，analog comparator，wdt等；
● 大部分avr除了有isp功能外，还有iap功能，方便升级或销毁应用程序。
● 性价比高。
三、avr单片机典型应用电路图
avr单片机最常用的是5v与3.3v两种电压。本线路以开关切换两种电压，并且以双色二极管指示（5v时为绿灯，3.3v时为红灯）。jp3输入电压为7.5v—9v。
串口电路设计
串口使用一个max232芯片。
使用跳线jmp2—1，不使用串口时，请将其断开，防止串口电路对io口的干扰。
vcc与r2out之间接串上一个电阻r2和一个发光二极管led1，特别说明，只有当此二极管闪的时候才说明串口在工作，直接接上的时候，此发光二极管也可能会亮。
ad转换滤波线路
为减小ad转换的电源干扰，mega16芯片有独立的ad电源供电。官方文档推荐在vcc串上一只10uh的电感（l1），然后接一只0.1uf的电容到地（c3）。
mega16内带2.56v标准参考电压。也可以从外面输入参考电压，比如在外面使用tl431（＄0.0625）基准电压源。不过一般的应用使用内部自带的参考电压已经足够。习惯上在aref脚接一只0.1uf的电容到地（c4）。
晶振电路
mega16已经内置rc振荡线路，可以产生1m、2m、4m、8m的振荡频率。不过，内置的毕竟是rc振荡，在一些要求较高的场合，比如要与rs232（＄780.5000）通信需要比较精确的波特率时，建议使用外部的晶振线路。
早期的90s系列，晶振两端均需要接22pf左右的电容。mega系列实际使用时，这两只小电容不接也能正常工作。不过为了线路的规范化，我们仍建议接上。
四、pic单片机介绍
pic单片机系列是美国微芯公司（microship）的产品，共分三个级别，即基本级、中级、高级，是当前市场份额增长最快的单片机之一，cpu 采用risc结构，分别有33、35、58条指令，属精简指令集，同时采用harvard双总线结构，运行速度快，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，这 也是高效率运行的原因之一，此外pic单片机之所以成为一时非常热的单片机不外乎以下特点：
特点
1.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。
2.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，低电平吸入电流达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
3.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（isp）功能。
不足之处
其专用寄存器（sfr）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。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，但是在编程过程中，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（rp1）和第5位（rp0）置位或清零。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51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，因而pic单片机的瓶颈现象比51系列还要严重，这在编程中的朋友应该深有体会。
使用最多的器件pic16f873、pic16f877
五：stm32与pic、avr单片机的对比区别
下表格对avr、pic和stm32这三种系列的单片机进行比较，对象都选择各个系列的64脚封装的芯片，其中mega128和pic18f6680均为其所在系列中高端芯片。通过表格可以看出不管在处理速度，外围设备还是价格上，stm32都具有非常大的优势，唯一不足之处就是stm32暂时还未集成内部eeprom，但可以使用flash的iap功能来替代，在可靠性上应该更高点。
在使用c语言编程方面，pic的体系结构是最不适合的，且编译软件无法与ｇｃｃ，keilc相比。
在抗干扰方面，主要还是和开发者的水平有关，而一定要说哪种单片机的抗干扰强，哪种弱，其实标准不一样，结果也不一样。人们普遍认为pic的抗干扰很强，但那是c系列，现在集成内部flash的f系列要差许多，特别是早期出厂的几批。avr系列单片机普遍被认为抗干扰性能是比较差的，曾经有人列出了一个表格，使用日本的测试方法，结果是avr排在了最后，其实对于一般的应用也没什么问题。stm32是由著名的st公司生产的，该公司一直致力于电机控制芯片的研发生产，而且做的很出色，我想抗干扰应该没什么问题，至少不会比前两种差。
六：avr单片机的选型技巧
各种单片机都有各自的优缺点，应根据需要选择。选择单片机原则如下：
1. 单片机的基本参数例如速度，程序存储器容量，i/o 引脚数量
2. 单片机的增强功能，例如看门狗，双指针，双串口，rtc（实时时钟），eeprom，扩展 ram，can 接口，i2c 接口，spi 接口，usb 接口。
3. flash 和otp（一次性可编程）相比较，最好是flash。
4. 封装 ip（双列直插），plcc（plcc 有对应插座）还是贴片。dip 封装在做实验时可能方便一点。
5. 工作温度范围，工业级还是商业机。如果设计户外产品，必须选用工业级。
6. 功耗，比如设计并口加密狗，信号线取电只能提供几个 ma，用pic 就是因为低功耗，后来出了msp430 也不错。
7. 工作电压范围。例如设计电视机遥控器，2 节干电池供电，至少应该能在 1.8-3.6v电压范围内工作。
8. 供货渠道畅通。能申请样片，小批量购买有现货。最好像标准 51，中发里随便找个柜台就能买到。
9. 价格低。
10. 有服务商，像周立功公司推 philips，双龙公司推avr，都提供了很多有用的凯发k8国际的技术支持，起码烧写器有地方买。
11. 烧录器价格低，如果是icp（把单片机放在烧录器上编程）能否利用现有的烧录器，如果是表贴封装，买一个转接座也很贵，至少得一二百元。能否 isp（在系统编程，即把芯片先焊到板子上再通过预留的 isp 接口编程），一般 isp 编程器比较便宜大约一二百元甚至几十元。
12. 仿真器便宜。对于 flash 型单片机，仿真器不是必备的。但是对于otp（一次性可编程）型单片机，必须购买或者租用仿真器。
13. 单片机汇编语言是自己熟悉的，并且能支持 c 语言。编程环境要像keil 一样好用，并且还是免费的。 14. 网站速度快，资料丰富。包括芯片手册，应用指南，设计方案，范例程序。最好有中文，像atmel 就不错。
15. 保密性能好，查一下专业解密网站上的黑名单，再发个 mail 咨询一下解密价格。
16. 抗干扰性能好。我曾经把xxc52 改为s52 后发现抗干扰性能下降，只好改回去。
17. 和其他外设芯片放在一起的综合考虑。
