avr单片机和stm32区别与优缺点分析

　　摘要：avr单片机和stm32单片机是目前使用较广泛的单片机，那么avr单片机和stm32单片机有什么区别呢？有什么优劣势呢？

　　一、AVR单片机介绍

　　AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC（Reduced Instruction Set CPU） 精简指令集高速8位单片机。可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。

　　avr单片机特点：

　　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。

　　AVR单片机优点：

　　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。

　　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。

　　AVR单片机用途应用

　　市场角度

　　性价比：AVR大部分型号的性价比较高，性价比表现突出的型号有：atmega48、atmega8、atmega16、atmega169P。

　　供货方面：通用型号的AVR供货较为稳定，非常规型号的AVR样品及供货仍存在问题。

　　市场占有率：AVR的市场占有率还是不如PIC与51，但AVR的优点使得AVR的市场占有一直在扩展，AVR的年用量也一直在上涨。

　　应用区域

　　AVR已被广泛用于：

　　空调控制板

　　打印机控制板

　　智能电表

　　智能手电筒

　　LED控制屏

　　医疗设备

　　GPS