单片微型计算机简称单片机，简单来说就是集 cpu（运算、控制）、ram（数据存储 - 内存）、rom（程序存储）、输入输出设备（串口、并口等）和中断系统处于同一芯片的器件，在我们自己的个人电脑中，cpu、ram、rom、i/o 这些都是单独的芯片，然后这些芯片被安装在一个主板上，这样就构成了我们的 pc 主板，进而组装成电脑，而单片机只是将这所有的集中在了一个芯片上而已。
应用最广泛的 8 位单片机当然也是初学者们最容易上手学习的单片机，最早由 intel 推出，由于其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理，众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统，堪称为一代 “经典”，为以后的其它单片机的发展奠定了基础。
51 单片机之所以成为经典，成为易上手的单片机主要有以下特点：
1、从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，称作位处理器，处理对象不是字或字节而是位。不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备，使用起来得心应手。
2、同时在片内 ram 区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，使用极为灵活，这一功能无疑给使用者提供了极大的方便，
3、乘法和除法指令，这给编程也带来了便利。很多的八位单片机都不具备乘法功能，作乘法时还得编上一段子程序调用，十分不便。
1、ad、eeprom 等功能需要靠扩展，增加了硬件和软件负担
2、虽然 i/o 脚使用简单，但高电平时无输出能力，这也是 51 系列单片机的最大软肋
3、运行速度过慢，特别是双数据指针，如能改进能给编程带来很大的便利
4、51 保护能力很差，很容易烧坏芯片
目前在教学场合和对性能要求不高的场合大量被采用。
使用最多的器件：8051、80c51
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：
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。
51 单片机是对所有兼容 intel8031 指令系统的单片机的统称，这一系列的单片机的始祖是 intel 的 8031 单片机，后来随着 flash rom 技术的发展，8031 单片机取得了长足的进展成为了应用最广泛的 8bit 单片机之一，他的代表型号就是 atmel 公司的 at89 系列。
stm32 单片机则是 st（意法半导体）公司使用 arm 公司的 cortex-m3 为核心生产的 32bit 系列的单片机，他的内部资源（寄存器和外设功能）较 8051、avr 和 pic 都要多的多，基本上接近于计算机的 cpu 了，适用于手机、路由器等等。
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