嵌入式处理器

嵌入式处理器

1. 微处理器分类

• 根据通用计算机和嵌入式系统的分类，把微处理器分为：通用处理器 + 嵌入式处理器
• 【1】通用处理器：
  • 以x86体系架构的产品为代表
  • 目前基本为Intel和AMD两家公司所垄断
• 【2】嵌入式处理器：

  • 嵌入式系统领域有少量通用处理器，但以嵌入式处理器为主

  • 嵌入式系统种类繁多，流行的体系架构有30多个

  • 嵌入式系统中的处理器可以分为以下四类：

  • 嵌入式处理器

    嵌入式微控制器

    嵌入式DSP处理器

    嵌入式微处理器

    嵌入式片上系统

根据微处理器的字长宽度：微处理器可分为4位、8位、16位、32位、64位。一般把16位及以下的称为嵌入式微控制器，32位以上的称为嵌入式微处理器。
根据微处理器系统集成度，可划分为两类：一般用途的微处理器，即微处理器内部仅包含单纯的中央处理单元；单芯片微控制器，即将CPU、Rom、RAM及I/O等部分集成到同一个芯片上。

嵌入式微处理器是什么？

以通用处理器（CPU）为基础。在应用中，将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的母板功能；外电路必须包括ROM、RAM、总线接口各种外设等器件

主要的嵌入式 微处理器有ARM、MIPS、POWER PC、X86、SH系列

EMPU

ARM RISC

MIPS

POWER PC

X86

SH RISC

ARMxx

ARM11

ARM10E

ARMx

ARM9E

ARM9

ARM7

XScale

StrongARM

64 Bit

20Ke

5Kx

32 Bit

24K

pro

4Kx

MAK

Motorola

603e

300

e500

IBM

PPC405

PPC440

Intel

186/386/486

AMD

Geode

VIA

Nehemaih

Transmeta

Efficeon

64 Bit

SHS

32 Bit

SH1

SH2

SH3

SH4

ARM体系主要特征

• 大量的寄存器，都可用于多种用途
• Load/Store体系结构
• 地址指令(两个源操作数寄存器和结果寄存器独立设定)0每条指令都条件执行包含非常强大的多寄存器Load和Store指令
• 能在单时钟周期执行的单条指令内完成一项普通的移 位操作和一项普通的ALU操作
• 能过协处理器指令集来扩展ARM指令集，包括在编程模式下增加了新的寄存器和数据类型
• 在Thumb体系结构中以高密度16位压缩形式表示指令集0条件指令

ARM架构与ARM处理器对应关系

序号	ARM微处理器核心	体系结构版本
1	ARM1	v1
2	ARM2	v2
3	ARM2As，ARM3	v2a
4	ARM6，ARM600，ARM610，ARM7，ARM700，ARM710	v3
5	StrongARM，ARM8，ARM810	v4
6	ARM7TDMI，ARM710T，ARM720T，ARM740T，ARM9TDMI，ARM920T，ARM940T	v4T
6	ARM9E-S，ARM10TDMI，ARM1020E	v5TE
7	ARM1136J(F)-S，ARM1176JZ(F)-S，ARM11MPCore	v6
8	ARM1156T2(F)-S	v6T2
9	ARM Cortex-M，ARM Cortex-R，ARM Cortex-A	v7

ARM7没有MMU(内存管理单元)，只能叫做MCU（微控制器），不能运行诸如Linux、WinCE等这些现代的多用户多进程操作系统，因为运行这些系统需要MMU，才能给每个用户进程分配进程自己独立的地址空间。ucOS、ucLinux这些精简实时的RTOS不需要MMU，当然可以在ARM7上运行。

ARM9、ARM11，是嵌入式CPU（处理器），带有MMU，可以运行诸如Linux等多用户多进程的操作系统，应用场合也不同于ARM7。

到了ARMv7架构的时候开始以Cortex来命名，并分成Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M三个系列。

三大系列分工明确：

简单的说Cortex-A系列是用于移动领域的CPU，Cortex-R和Cortex-M系列是用于实时控制领域的MCU。

V7架构

• 目前为止的最高版本，定义了三大系列:

“A”系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用；
“R”系列针对实时系统；
“M”系列对微控制器。

• Cortex-A 系列——是开放式操作系统的高性能处理器。是面向尖端的，基于虚拟内存的操作系统和用户应用，可以运行Linux，偏向消费产品，应用包括智能手机、智能本和上网本、电子阅读器、数字电视、家用网络、家用网关和其他各种产品。
• Cortex-R系列——面向实时应用的高性能内核，偏向高端工业。应用领域有汽车制动系统、动力传输解决方案、大容量存储控制器、联网和打印机等。
• Cortex-M系列——面向具有确定性的微控制器应用的成本敏感型解决方案。面向各类嵌入式应用控制，偏向于各类控制。应用领域有微控制器、混合信号设备、智能传感器、汽车电子和气囊等。

ARM Cortex各系列处理器参数信息

如何选择嵌入式微处理器

嵌入式片上系统(SoC)

• System on chip，片上系统
• 在一个硅片实现一个复杂系统
  • 整个嵌入式系统大部分均匀集成到一块或几块芯片中去
  • 应用系统电路板将变得很简洁
• 设计方法
  • IP（知识产权核）复用
• SOC可以分为通用和专用两类
  • 专用系列
    • Infineon（Siemens）的Tricore，Motorla的M-Core，某些ARm系列器件（如intel XScale）,Echelon和Motorla联合研制的Neuron芯片
  • 专用SOC一般专用于某个和某类系统中
    • 带表产品：Philips的Smart XA

嵌入式微控制器(MCU)

• 嵌入式微控制器(单片机)
  • 以某种微处理器内核为核心
  • 芯片集成
    • ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时器/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash、EEPR-OM等各种必要功能和外设
• 特点
  • 单片化，体积大大减小，功耗成本下降，可靠性低
• 按存储分类
  • Mask ROM（掩膜）
  • OTP ROM（一次性可编程）
  • Flash ROM
• 代表通用系列
  • 8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、68K系列
• 半通用系列
  • 支持USB接口的MCU 8XC930/931、C540、C541；支持12C、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列

嵌入式微控制器	应用产品
4位	计算机、车用仪表、防盗器、无线电话、CD播放器、傻瓜相机
8位	电表、马达控制器、电动玩具、传真机、电话录音、键盘、USB
16位	手机、摄像机、录像机、各种多媒体应用
32位	MODEM、路由器、HUB、STB、GPS、激光打印机、彩色传真机
64位	高级工作站、新型电脑游戏机、各种多媒体应用

1、瑞萨电子（Renesas）

瑞萨是MCU领域的王者，绝对的领头羊，他们是由瑞萨、NEC、三菱这三家公司组成的mcu巨无霸，在车机市场是第一的市场份额。他们有获得ARM的授权，不过不是用来做MCU的，是用来做处理器的，MCU都是用瑞萨自己的架构。

产品选型

2、恩智浦（NXP）+飞思卡尔（Freescale）（后者被前者收购）

NXP（恩智浦）公司的单片机是基于80C51内核的单片机，嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能，这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求。

Freescale单片机

主要针对S08,S12这类单片机，当然Freescale单片机远非于此。Freescale系列单片机采用哈佛结构和流水线指令结构，在许多领域内都表现出低成本，高性能的的特点，它的体系结构为产品的开发节省了大量时间。此外Freescale提供了多种集成模块和总线接口，可以在不同的系统中更灵活的发挥作用!Freescale单片机的特有的特点如下：

1.全系列：从低端到高端，从8位到32位全系列应有尽有，其推出的8位/32位管脚兼容的QE128，可以从8位直接移植到32位,弥补单片机业界8/32位兼容架构中缺失的一环

2.多种系统时钟模块：三种模块，七种工作模式。多种时钟源输入选项，不同的mcu具有不同的时钟产生机制，可以是RC振荡器，外部时钟或晶振，也可以是内部时钟，多数CPU同时具有上述三种模块!可以运行在FEI，FEE，FBI，FBILP，FBE，FBELP，STOP这七种工作模式

3.多种通讯模块接口：Freescale单片机几乎在内部集成各种通信接口模块：包括串行通信接口模块SCI，多主I2C总线模块,串行外围接口模块SPI，MSCAN08控制器模块，通用串行总线模块(USB/PS2)

4.具有更多的可选模块：具有LCD驱动模块，带有温度传感器，具有超高频发送模块，含有同步处理器模块，含有同步处理器的MCU还具有屏幕显示模块OSD，还有少数的MCU具有响铃检测模块RING和双音多频/音调发生器DMG模块

5.可靠性高，抗干扰性强，多种引脚数和封装选择

6.低功耗、也许Freescale系列的单片机的功耗没有MSP430的低，但是他具有全静态的“等待”和“停止”两种模式，从总体上降低您的功耗!新近推出的几款超低功耗已经与MSP430的不相上下!

使用最多的器件：MC9S12G系列

如果真要在这些单片机中分个一二三等，那么如果你想跟随大众，无可厚非51单片机还是首选;如果你追求超高性价比，STM32将是你理想选择;如果你渴望超低功耗，MSP430肯定不会让你失望;如果你想支持国产，STC会让你兴奋…

ST和Microchip等品牌MCU微控制器的分类及特点

mcu

3、微芯科技（Microchip）+爱特梅尔（Atmel）（后者被前者收购）

微芯科技是全球领先的单片机和模拟半导体供应商，Microchip（微芯）单片机是市场份额增长最块的单片机。它的主要产品是16C系列8位单片机，CPU采用RISC结构，仅33条指令，运行速度快，且 以低价位著称，一般单片机价格都在一美元以下。Microchip单片机没有掩膜产品，全都是OTP器件（近年已推出FLASH型单片机）。 Microchip强调节约成本的最优化设计，使用量大、档次低、价格敏感的产品。MICROCHIP公司的PIC单片机产品，其突出的特点是体积小，功耗低，精简指令集，抗干扰性好，可靠性高，有较强的模拟接口，代码保密性好，大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片。

该公司有自己架构的单片机，叫PIC，分别有PIC8 PIC16 PIC32 等系列 ，pic单片机也有采用mips的microAptiv内核 ；还有一个系列的产品是传统8051/80c51产的mcu。公司mips合作，用mips的内核做mcu而跟ARM对抗，所以他们没有基于ARM架构的MCU。

PIC单片机

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

PIC单片机详细资料

ATMEL公司的90系列单片机是增强RISC内载Flash的单片机，通常简称为AVR单片机，90系列单片机是基于新的精简指令RISC结构的。这种结构是在90年代开发出来的综合了半导体集成技术和软件性能的新结构，这种结构使得在8位微处理器市场上AVR单片机具有最高MIPSmw能力。

AVR单片机

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

4、意法半导体(ST)

意法半导体微控制器拥有一个强大的产品阵容，从稳健的低功耗8位单片机STM8系列，到基于各种ARM® Cortex®-M0和M0+、 Cortex®-M3、Cortex®-M4、Cortex®-M7内核的32位闪存微控制器STM32家族。为嵌入式产品开发人员提供了丰富的MCU选择资源。同时，意法半导体还在不断扩大、拓展产品线，其中包括各种超低功耗单片机系列。

STM32单片机

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ARMCortex-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8MHzRC振荡电路。内部40kHz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、STM32L1系列、STM32W系列

STM32单片机选型

5、英飞凌(Infineon)

其前身是西门子集团的半导体部门。英飞凌8位单片机能实现高性能的电机驱动控制，在严酷环境下(高温、EMI、振动)具有极高的可靠性。英飞凌8位单片机主要有XC800系列、XC886系列、XC888系列、XC82x、XC83x系列等。英飞凌的mcu用在汽车、工业类上面居多，消费类的很少。

英飞凌单片机查找器

6、德州仪器(TI)

德州仪器 (TI) 是全球领先的模拟及数字半导体 IC 设计制造公司。除了提供模拟技术、数字信号处理 (DSP) 以外，TI 在单片机领域也涉入较深，推出一系列的32位单片机，其中Piccolo系列微处理器最具代表性，具体型号如C2000和F28x系列。

TI的MCU产品线很广，针对不同领域推出了很多系列的产品。

MSP430单片机

MSP430系列单片机是德州仪器1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的混合信号处理器，给人们留下的最大的亮点是低功耗而且速度快,汇编语言用起来很灵活,寻址方式很多,指令很少,容易上手。主要是由于其针对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片”解决方案。其迅速发展和应用范围的不断扩大，主要取决于以下的特点…

特性：

1.强大的处理能力，采用了精简指令集(RISC)结构，具有丰富的寻址方式(7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址)、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令;大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算;还有高效的查表处理指令;有较高的处理速度，在8MHz晶体驱动下指令周期为125ns。这些特点保证了可编制出高效率的源程序

2.在运算速度方面，能在8MHz晶体的驱动下，实现125ns的指令周期。16位的数据宽度、125ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器(能实现乘加)相配合，能实现数字信号处理的某些算法(如FFT等)

3.超低功耗方面，MSP430单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。电源电压采用的是1.8~ 3.6V电压。因而可使其在1MHz的时钟条件下运行时，芯片的电流会在200~400uA左右，时钟关断模式的最低功耗只有0.1uA

缺点：

1.不容易上手，不适合初学者入门，资料也比较少，只能跑官网去找

2.占的指令空间较大,因为是16位单片机,程序以字为单位,有的指令竟然占6个字节。虽然程序表面上简洁,但与pic单片机比较空间占用很大

应用范围：在低功耗及超低功耗的工业场合应用的比较多。使用最多的器件：MSP430F系列、MSP430G2系列、MSP430L09系列

TMS单片机

这里也提一下TMS系列单片机，虽不算主流。由TI推出的8位CMOS单片机,具有多种存储模式、多种外围接口模式,适用于复杂的实时控制场合。虽然没STM32那么优秀，也没MSP430那么张扬，但是TMS370C系列单片机提供了通过整合先进的外围功能模块及各种芯片的内存配置，具有高性价比的实时系统控制。同时采用高性能硅栅CMOSEPROM和EEPROM技术实现。低工作功耗CMOS技术，宽工作温度范围，噪声抑制，再加上高性能和丰富的片上外设功能，使TMS370C系列单片机在汽车电子，工业电机控制，电脑，通信和消费类具有一定的应用。

微控制器 (MCU) 和处理器

7、赛普拉斯（富士通）（Cypress）

赛普拉斯PSoC应用功能再扩大。赛普拉斯最新一代可编程系统单芯片PSoC4，导入安谋国际（ARM）32位Cortex-M0核心，期提升产品性能价格比，逐渐蚕食8、16位微控制器（MCU）的市占。

Cypress的MCU主要就是PSOC系列，这个PSOC不只是MCU，还集成了其他的东西，比MCU强大很多的。他的独特性在于：具有可编程和灵活性，即MCU+模拟+FPGA。

富士通有8位、16位和32位单片机，其中8位单片机主要有3V产品和5V产品，3V产品应用于消费类及便携设备，如空调、洗衣机、冰箱、电表、小家电等，5V产品应用于工业及汽车电子。8位单片机有8L和8FX两个系列，是市场上最常见的两个系列。16位主流单片机有MB90F387，MB90F462，MB90F548，MB90F428等，这些单片机主要是采用64脚或100脚QFP封装，1路或多路CAN总线，并可外扩总线，适用于电梯、汽车电子车身控制及工业控制等。32位单片机采用RISC结构，主要产品有MB91101A，它采用100脚QFP封装，超低成本，可外扩总线，适用于POS机、银行税控打印机等；MB91F362GA，208脚QFP封装，CAN总线，可外扩总线，适用于电力及工业控制等；MB91F364GA，120脚LQFP封装，CAN总线，I2C等丰富通讯接口，支持低成本的在线仿真技术（AccemiCMDE），广泛适用于要求高性能低成本的各种应用。富士通公司注重于服务大公司、大客户，帮助大客户开发产品。

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8、三星(Samsung)

三星单片机有KS51和KS57系列4位单片机，KS86和KS88系列8位单片机，KS17系列16位单片机和KS32系列32位单片机。三星单片 机为OTP型ISP在片编程功能。在4位机上采用NEC的技术，8位机上引进Zilog公司Z8的技术，在32位机上购买了ARM7内核，还有DEC的技术、东芝的技术等。其单片机裸片的价格相当有竞争力。

9、东芝（Toshiba）

东芝单片机的特点从4位机到64位，门类齐全。4位机在家电领域仍有较大的市场。8位机主要有870系列、90系列等，该类单片机允许使用慢模式，采用32K时钟时功耗低至10uA数量级。CPU内部多组寄存器的使用，使得中断响应与处理更加快捷。东芝的32位单片机采用MIPS3000ARISC的 CPU结构，面向VCD、数字相机、图像处理等市场。

(东芝64位单片机介绍)[http://m.elecfans.com/article/678756.html]

东芝微控制器

10、芯科（Silicon Laboratories）

Silicon Laboratories（芯科实验室）成立于1996年，位于美国德州奥斯汀市，是一家专业研发设计类比电路及混合信号IC的公司，为成长快速的通信产业设计等提供广大应用。在8051系列MCU领域居于领先军团行列。

这家公司2013收购了一家叫 Energy Micro 的节能型mcu公司，所以产品有两个型号。

芯科mcu

（1）8051单片机

最早由Intel公司推出的8051/31类单片机也是世界上用量最大的几种单片机之一。由于Intel公司在嵌入式应用方面将重点放在186、386、奔腾等与PC类兼容的高档芯片的开发上，随后Intel公司将80C51内核使用权以专利互换或出让给世界许多著名IC制造厂商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fujutsu、OKI、华邦、LG等。在保特与80C51单片机兼容的基础上，这些公司容入了自身的优势，扩展了针对满足不同测控对象要求的外围电路，如满足模拟量输入的A/D、满足伺服驱动的PWM、满足高速输入/输出控制的HSL/HSO、满足串行扩展总线I2C、保证程序可靠运行的的WDT、引入使用方便且价廉的FlashROM等，开发出上百种功能各异的新品种。这样80C51单片机就变成了众多芯片制造厂商支持的大家族，统称为80C51系列单片机。客观事实表明，80C51已成为8位单片机的主流，成了事实上的标准MCU芯片。

（2）MOTOROLA单片机

MOTOROLA是世界上最大的单片机厂商，品种全、选择余地大、新产品多是其特点。在8位机方面有68HC05和升级产品68HC08。68HC05有30多个系列，200多个品种，产量已超过20亿片。16位机68HC16也有十多个品种。32位单片机的683XX系列也有几十个品种。MOTOROLA单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低得多，因而使得高频噪声低、抗干扰能力强，更适合用于工业控制领域及恶劣的环境。

（3）NEC单片机

NEC单片机自成体系，以8位单片机78K系列产量最高，也有16位、32位单片机。16位以上单片机采用内部倍频技术，以降低外时钟频率。有的单片机采用内置操作系统。NEC的销售策略著重于服务大客户，并投入相当大的技术力量帮助大客户开发产品。

51单片机

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：

特性：

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。缺点：(虽然是经典但是缺点还是很明显的)

1.AD、EEPROM等功能需要靠扩展,增加了硬件和软件负担

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

应用范围：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

在2006年，Intel彻底停产了所有型号的单片机。

STC单片机

说到STC单片机有人会说到，STC也能算主流，估计要被喷了~~我们基于它是国内还算是比较不错的单片机来说。STC单片机是宏晶生产的单时钟/机器周期的单片机，说白了STC单片机是51与AVR的结合体，有人说AVR是51的替代单片机，但是AVR单片机在位控制和C语言写法上存在很大的差异。而STC单片机洽洽结合了51和AVR的优点，虽然功能不及AVR那么强大，但是在AVR能找到的功能，在STC上基本都有，同时STC单片机是51内核，这给以51单片机为基础的工程师们提供了极大的方便，省去了学习AVR的时间，同时也不失AVR的各种功能…

STC单片机是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机51单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8~12倍，内部集成MAX810专用复位电路。4路PWM8路高速10位A、D转换，针对电机电机的供应商控制，强干扰场合，成为继51单片机后一个全新系列单片机…

特性：

1.下载烧录程序用串口方便好用，容易上手，拥有大量的学习资料及视频，最著名的要属于杜老师的那个视频了，好多对单片机有兴趣的朋友都是通过这个视频入门的，同时具有宽电压：5.5～3.8V，2.4～3.8V,低功耗设计：空闲模式，掉电模式(可由外部中断唤醒)

2.STC单片机具有在应用编程，调试起来比较方便;带有10位AD、内部EEPROM、可在1T/机器周期下工作，速度是传统51单片机的8~12倍，价格也较便宜

3.4通道捕获/比较单元，STC12C2052AD系列为2通道，也可用来再实现4个定时器或4个外部中断，2个硬件16位定时器，兼容普通8051的定时器。4路PCA还可再实现4个定时器，具有硬件看门狗、高速SPI通信端口、全双工异步串行口,兼容普通8051的串口，同时还具有先进的指令集结构，兼容普通8051指令集

PS：STC单片机功能虽不及AVR、STM32强大，价格也不及51和ST32便宜，但是这些并并不重要，重要的是这属于国产单片机比较出色的单片机，但愿国产单片机能一路长虹…

使用最多的器件：STC12C2052AD

STC单片机

嵌入式DSP处理器(EDSP)

• DSP应用
  • 数字信号处理
  • 限时完成
• DSP处理器对系统结构指令进行了特殊设计，执行DSP算法，有很高编译效率和指令的执行速度
• 专门用于信号处理处理器，.尤其在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP算法大量进入嵌入式领域DSP应用正在从通用单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌入的DSP处理器
• 代表性产品
  • TI(Texas Instruments)的 TMS320系列。
    • TMS320系列处理器包括用于控制的C2000系列，移动通信的C5000系列，以及性能更高的C6000和C8000系列
  • Motorol a的DSP56000系列
    • DSP56000目 前已经发展成为DSP56000，DSP56100， DSP56200和DSP56300等几个不同系列的处理器
• 推动嵌入式DSP处理器发展的另一个因素是嵌入式系统的智能化，例如各种带有智能逻辑的消费类产品、生物信息识别终端、带有加解密算法的键盘、ADSL接入、实时语音压解系统、虚拟现实显示等。