據統計，我國的單片機年容量已達1－3億片，且每年以大約16%的速度增長，但相對于世界市場我國的占有率還不到1%。這說明單片機應用在我國才剛剛起步，有著廣闊的前景。培養單片機應用人才，特別是在工程技術人員中普及單片機知識有著重要的現實意義。

　　當今單片機廠商琳瑯滿目，產品性能各異。針對具體情況，我們應選何種型號呢？首先，我們來弄清兩個概念：集中指令集（CISC）和精簡指令集（RISC）。采用CISC結構的單片機數據線和指令線分時復用，即所謂馮。諾伊曼結構。它的指令豐富，功能較強，但取指令和取數據不能同時進行，速度受限，價格亦高。采用RISC結構的單片機數據線和指令線分離，即所謂哈佛結構。這使得取指令和取數據可同時進行，且由于一般指令線寬于數據線，使其指令較同類CISC單片機指令包含更多的處理信息，執行效率更高，速度亦更快。同時，這種單片機指令多為單字節，程序存儲器的空間利用率大大提高，有利于實現超小型化。

　　8051

　　單片微型計算機簡稱為單片機，又稱為微型控制器，是微型計算機的一個重要分支。單片機是70年代中期發展起來的一種大規模集成電路芯片，是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中斷系統于同一硅片的器件。80年代以來，單片機發展迅速，各類新產品不斷涌現，出現了許多高性能新型機種，現已逐漸成為工廠自動化和各控制領域的支柱產業之一。

　　AVR和pic都是跟8051結構不同的8位單片機，因為結構不同，所以匯編指令也有所不同，而且區別于使用CISC指令集的8051，他們都是RISC指令集的，只有幾十條指令，大部分指令都是單指令周期的指令，所以在同樣晶振頻率下，較8051速度要快。另PIC的8位單片機前幾年是世界上出貨量最大的單片機，飛思卡爾的單片機緊隨其后。ARM實際上就是32位的單片機，它的內部資源（寄存器和外設功能）較8051和PIC、AVR都要多得多，跟計算機的CPU芯片很接近了。常用于手機、路由器等等。DSP其實也是一種特殊的單片機，它從8位到32位的都有。它是專門用來計算數字信號的。在某些公式運算上，它比現行家用計算機的最快的CPU還要快。比如說一般32位的DSP能在一個指令周期內運算完一個32位數乘32位數積再加一個32位數。應用于某些對實時處理要求較高的場合。

　　AVR

　　高可靠性、功能強、高速度、低功耗和低價位指標，也是單片機占領市場、賴以生存的必要條件。

　　早期單片機主要由于工藝及設計水平不高，一直是衡量單片機性能的重要、功耗高和抗干擾性能差等原因，所以采取穩妥方案：即采用較高的分頻系數對時鐘分頻，使得指令周期長，執行速度慢以后的CMOS單片機雖然采用提高時鐘頻率和縮小分頻系數等措施，但這種狀態并。未被徹底改觀（51以及51兼容）。此間雖有某些精簡指令集單片機（RISC）問世，但依然沿襲對時鐘分頻的作法。

　　AVR單片機的推出，徹底打破這種舊設計格局，廢除了機器周期，拋棄復雜指令計算機（CISC）追求指令完備的做法；采用精簡指令集，以字作為指令長度單位內容豐富的操作數與操作碼安排在一字之中（指令集中占大多數的單周期指令都是如此），取指周期短，又可預取指令，實現流水作業，故可高速執行指令。當然這種速度上的升躍，是以高可靠性為其后盾的。

　　AVR單片機硬件結構采取8位機與16位機的折中策略，即采用局部寄存器存堆（32個寄存器文件）和單體高速輸入/輸出的方案（即輸入捕獲寄存器、輸出比較匹配寄存器及相應控制邏輯）。提高了指令執行速度（1Mips/MHz），克服了瓶頸現象，增強了功能；同時又減少了對外設管理的開銷，相對簡化了硬件結構，降低了成本。故AVR單片機在軟/硬件開銷、速度、性能和成本諸多方面取得了優化平衡，是高性價比的單片機。

　　總結起來，AVR有以下幾個特點

　　●哈佛結構，具備1MIPS/MHz的高速運行處理能力；

　　●超功能精簡指令集（RISC），具有32個通用工作寄存器，克服了如8051MCU采用單一ACC進行處理造成的瓶頸現象；

　　●快速的存取寄存器組、單周期指令系統，大大優化了目標代碼的大小、執行效率，部分型號FLASH非常大，特別適用于使用高級語言進行開發；

　　●作輸出時與PIC的HI/LOW相同，可輸出40mA（單一輸出），作輸入時可設置為三態高阻抗輸入或帶上拉電阻輸入，具備10mA-20mA灌電流的能力；

　　●片內集成多種頻率的RC振蕩器、上電自動復位、看門狗、啟動延時等功能，外圍電路更加簡單，系統更加穩定可靠；

　　●大部分AVR片上資源豐富：帶E2PROM，PWM，RTC，SPI，UART，TWI，ISP，AD，AnalogComparator，WDT等；

　　●大部分AVR除了有ISP功能外，還有IAP功能，方便升級或銷毀應用程序AVR系列單片機的選型AVR單片機系列齊全，可適用于各種不同場合的要求。AVR單片機有3個檔次：

　　低檔Tiny系列AVR單片機：主要有Tiny11/12/13/15/26/28等；中檔AT90S系列AVR單片機：主要有AT90S1200/2313/8515/8535等；（正在淘汰或轉型到Mega中）高檔ATmega系列AVR單片機：主要有ATmega8/16/32/64/128（存儲容量為8/16/32/64/128KB）以及ATmega8515/8535等。

想要了解更多有關ARM的設計資料，請點擊電子發燒友《物聯網核心技術之ARM》專題