51單片機(jī)系列與AVR單片機(jī)系列對(duì)比

.51系列與AVR單片機(jī)對(duì)照的優(yōu)勢1、AVR單片機(jī)（ATmega16）的時(shí)鐘源（晶振、內(nèi)部RC等）能夠不經(jīng)過分頻直接供應(yīng)給CPU使用，而51的CPU主頻等于晶振的12分頻，ATmega16外面供應(yīng)16M的晶掁，即CPU頻次可達(dá)16M，慣例51的時(shí)鐘源為12M，經(jīng)12分頻后CPU頻次僅為1M，所以AVR單片機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度比51單片機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度要快的多，并且AVR單片機(jī)可供應(yīng)內(nèi)容1M、2M、4M、8M等可變的CUP頻次。2、AVR擁有超功能精簡指令!擁有32個(gè)通用工作存放器(相當(dāng)于8051中的32個(gè)累加器,戰(zhàn)勝了單調(diào)累加器數(shù)據(jù)辦理造成的瓶頸現(xiàn)象),有128B～4KB個(gè)SRAM,可靈巧使用指令運(yùn)算。3、AVR既擁有簡單的、能夠自制的ISP下載線和Jtag仿真器，又有DIP直插的封裝形式4、AVR的C語言編程與C語言教科書上學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)C語語言法是幾乎同樣的，不像51的C語言，一些bit、srf之類的變量定義在教科書中是找不到的，有益于后續(xù)嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)5、AVR擁有休眠省電功能(POWERDOWN)及閑置(IDLE)低功耗功能。一般耗電在1～2.5mA,典型功耗狀況,WDT封閉時(shí)為100nA6、AVR內(nèi)部自帶集成AD變換，更易于對(duì)模擬量的辦理，這使得AVR單片機(jī)的性價(jià)比明顯高于51單片機(jī)。7、AVRI/O口是真實(shí)的雙向I/O口，單片機(jī)讀取外面引腳電平直接經(jīng)過PINX讀取，不需要像51那樣先給I/O口全寫1操作后才能讀取外面引腳電平，使得單片機(jī)讀取外面數(shù)據(jù)更容易。8、AVRI/O擁有強(qiáng)盛的電流驅(qū)動(dòng)能力，擁有大電流(灌電流)10～20mA或40mA(單調(diào)輸出),可直接驅(qū)動(dòng)SSR或繼電器。9、AVR幾乎所有的I/O口都有第二功能，PD4，PD5的第二功能方便簡單的產(chǎn)生PWM波，方便快捷的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。10、AVR內(nèi)部供應(yīng)豐富的中止及存放器資源，光外面中止就有3個(gè)，準(zhǔn)時(shí)器有3個(gè)，豐富的存放器資源使得能夠設(shè)置外面中止的多種觸發(fā)方式，以及設(shè)置內(nèi)部準(zhǔn)時(shí)分頻系數(shù)，豐富的寄存器資源使得能夠?qū)VR的I/O口進(jìn)行多功能操作11、AVR擁有專為I2C協(xié)議設(shè)計(jì)的I/O口，使得單片機(jī)的多機(jī)通訊變得更簡單。...八位單片機(jī)以其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，體積小，成本便宜，在一些較簡單的控制器中應(yīng)用較為寬泛，時(shí)到現(xiàn)在天，八位單片機(jī)仍占有著相當(dāng)程度的份額，下邊將以課上所學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，加以部分網(wǎng)上查閱資料，對(duì)51系列單片機(jī)和AVR單片機(jī)的主要差異進(jìn)行簡要的對(duì)照剖析。第一提到的自然是歷史悠長的51系列單片機(jī)，這一系列可說是應(yīng)用范圍最為寬泛的單片機(jī)，而追究其原由便不難發(fā)現(xiàn)，51系列單片機(jī)不單硬件結(jié)構(gòu)合理，并且指令系統(tǒng)也更為規(guī)范，占有了先入為主的優(yōu)勢后，經(jīng)過不停的更新和完美，未然形成了一個(gè)宏大的系統(tǒng)，到現(xiàn)在仍舊保持著活力。系列的單片機(jī)長處之一在于，它從內(nèi)部硬件到軟件有著一套完好的按位操作系統(tǒng)，即位辦理器，也稱布爾辦理器，它的辦理對(duì)象不是字或字節(jié)，而是位，這就意味著它不單能對(duì)片內(nèi)某些特別功能存放器的某位進(jìn)行辦理，比如傳遞、置位、清零、測試等，還可以進(jìn)行位的邏輯運(yùn)算，這一點(diǎn)使其余種類單片機(jī)很難實(shí)現(xiàn)的。別的，51系列單片機(jī)還在片內(nèi)RAM區(qū)間特別開拓了一個(gè)兩重功能的地點(diǎn)區(qū)間，單元地點(diǎn)為20H~2FH的十六個(gè)字節(jié)，它既可作字節(jié)辦理，也可作位辦理，使用起來靈巧方便，使得使用者在操作時(shí)更為駕輕就熟。系列的單片機(jī)的另一個(gè)長處即是具備了乘法和除法指令，此中八位除以八位的除法指令商為八位，精度顯得有些不足，所以在應(yīng)用方面不是好多，但八位乘以八位的乘法指令積為十六位，這樣的精度已經(jīng)足以知足大多半應(yīng)用的要求了，更為重要的是，直接具備了乘法與除法指令，這就使得在實(shí)質(zhì)應(yīng)用時(shí)，使用者不用額外編寫相應(yīng)的子程序以備調(diào)用，與其余系列單片機(jī)對(duì)比，51系列的單片機(jī)在編程操作方面的簡易與適用性無疑上了一個(gè)新臺(tái)階。而同屬指令系統(tǒng)規(guī)范完好這一范圍所帶來的便利還包含了二進(jìn)制—十進(jìn)制調(diào)整指令DA，可將二進(jìn)制變成BCD碼，這使得十進(jìn)制的計(jì)量更為快捷簡易，省去了其余系列單片機(jī)還需要編寫調(diào)用相應(yīng)子程序的冗余過程，節(jié)儉了大批的勞動(dòng)力和時(shí)間。接下來要說明的是51系列單片機(jī)的I/O腳的設(shè)置和使用問題，能夠說其設(shè)置和使用特別簡單，這也是51系列單片機(jī)的又一大長處。當(dāng)該腳作為輸入腳使用時(shí)，只須將該腳設(shè)置為高電平，而作為輸出腳使用時(shí)，則是高電平與低電均勻可的。當(dāng)?shù)碗娖匠?，吸入電流可達(dá)到20mA，此時(shí)便擁有必定的驅(qū)動(dòng)能力，而高...電平常，輸出電流則極小，基本上沒有驅(qū)動(dòng)能力。其詳細(xì)原由是因?yàn)楦唠娖匠Ｔ撃_也同時(shí)作為輸入腳使用，而輸入腳則一定擁有很高的輸入阻抗，因此上拉的電流一定很小才行。上述內(nèi)容表示了51系列單片機(jī)的I/O腳使用簡單，但也突顯出了其高電平常無輸出能力，堪稱時(shí)有益也有弊，所以下邊馬上提到的AVR系列單片機(jī)針對(duì)I/O口進(jìn)行了改良，增添了方向存放器以確立輸入或許輸出，但這無疑也使得使用方面變得復(fù)雜了很多。AVR單片機(jī)作為一個(gè)新盛行的系列，也擁有了大多半新興事物的特色，即在原有系列的基礎(chǔ)上，擁有高性能、高速度、甚至是更低的功耗，但這些優(yōu)化與更新的性能背后，也存在著一些問題，比如其價(jià)錢對(duì)比之下顯得較為昂貴，別的，它的32個(gè)通用存放器中前16個(gè)存放器都不可以直接與立刻數(shù)打交道，而不像51系列的單片機(jī)中所有的通用存放器均可直接與立刻數(shù)打交道，因此AVR系列的單片機(jī)在通用性方面無疑有所降落。因而可知，較高的價(jià)錢、較低的合用性，這兩點(diǎn)即是AVR單片機(jī)進(jìn)行市場推行所存在的最大限制。言歸正傳，比較兩個(gè)系列單片機(jī)之間的差異，固然同為八位單片機(jī)，但二者有著最實(shí)質(zhì)上的差異，即二者的CPU構(gòu)架以及指令集是完好不一樣的，51系列單片機(jī)所使用的是CISC指令系統(tǒng)，馮諾依曼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的總線；而AVR系列的單片機(jī)則使用的是RISC指令系統(tǒng)，哈佛結(jié)構(gòu)的總線，而AVR系列的單片機(jī)所擁有的更高的辦理速度也是由此而來，AVR系列的單片機(jī)每個(gè)震蕩周期辦理一條指令，而相應(yīng)的，51系列的單片機(jī)則需要12個(gè)震蕩周期來達(dá)成一條指令的辦理，這也就是常說的AVR系列單片機(jī)理論速度可達(dá)到51系列單片機(jī)的12倍的依據(jù)由來。別的，好像上文提到過的，針對(duì)51系列單片機(jī)的I/O腳所表現(xiàn)出來的缺點(diǎn)，AVR單片機(jī)作了相應(yīng)的改良，即加入了控制輸入或輸出的方向存放器，進(jìn)而解決了51系列單片機(jī)I/O腳位高電平常同為輸入和輸出的狀態(tài)。所謂方向存放器，是指當(dāng)置位1時(shí)為輸入狀態(tài)，且不論該腳呈高電平或低電平，對(duì)外均呈高阻狀態(tài)；而置位0時(shí)則為輸出狀態(tài)，不論該腳位高電平或低電平，對(duì)外均呈低阻狀態(tài)，具有相當(dāng)程度的驅(qū)動(dòng)能力，低電平吸入電流20mA，高電平輸出電流在10mA左右，相關(guān)于51系列的單片機(jī)而言，這無疑是一項(xiàng)很大的進(jìn)步，經(jīng)過這一性能，AVR系列的單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示且擁有簡單的外電路，固然由此帶來了...操作上的一些復(fù)雜性，但明顯白璧微瑕，能夠說是AVR系列單片機(jī)的一個(gè)很大的長處。本文僅針對(duì)51系列的單片機(jī)與AVR系列的單片機(jī)之間的部分差異與聯(lián)系進(jìn)行了一些系統(tǒng)