我是一家私企的硬件工程師，因工作需要，我會(huì)的嵌入式MCU有51、STC、PIC、WINBOND和ARM7。而且?guī)缀趺恳环N我都成功的開發(fā)過(guò)產(chǎn)品。最近同樣也是因工作需要，我需要選用一款超低功耗的MCU，于是我選中了MSP430單片機(jī)。下面就我的知識(shí)、就我學(xué)430單片機(jī)的心得對(duì)這些嵌入式MCU做一比較。一方面希望對(duì)初學(xué)者朋友提供一點(diǎn)幫助；另一方面想通過(guò)此文章感謝利達(dá)公司駐西安辦事處的工作人員。
開發(fā)軟件環(huán)境上，51、STC、WINBOND都使用KEIL C；PIC單片機(jī)使用MPLAB；MSP430單片機(jī)使用IAR Embedded Workbench；ARM7使用ADS或者Linux。由于功能、性能上ARM和單片機(jī)差距較大，所以在這里最主要比較單片機(jī)的差異方面。
軟件開發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn)的功能基本都差不多，我就在界面上比較一下吧。我會(huì)的第一個(gè)就是KEIL C，個(gè)人覺得這個(gè)軟件各方面都挺好，如果說(shuō)有不足，就是在做LCD開發(fā)時(shí)人些字會(huì)是亂碼，不過(guò)打上補(bǔ)丁后就很好用了。后來(lái)因工作需要也學(xué)會(huì)了MPLAB，這個(gè)軟件在功能上倒沒什么，就是寫程序時(shí)那個(gè)界面右邊空出一大塊來(lái)，一編譯，編譯信息的一個(gè)新界面就跳出來(lái)，而且是全屏。這個(gè)軟件還存在一個(gè)問(wèn)題，就是如果使用C語(yǔ)言寫程序，那么編譯器還得單獨(dú)安裝，所以個(gè)人感覺這個(gè)沒KEIL C和IAR Embedded Workbench做的人性化，它們編譯的提示信息基本都在底部，而且自動(dòng)向上滾動(dòng)，還有都集成了匯編和C兩種編譯器。同樣最近我也學(xué)了IAR Embedded Workbench，個(gè)人感覺這個(gè)這個(gè)界面給人的第一感覺就是自然，用起來(lái)也很快能上手。
軟件名稱 版本 界面友好度 缺點(diǎn)
KEIL C V8.08a 一般 開發(fā)LCD程序時(shí)需打補(bǔ)丁
MPLAB V8.00 差 不集成C語(yǔ)言編譯器
IAR Embedded Workbench For MSP430 3.40A 好 （暫未發(fā)現(xiàn)）

從硬件結(jié)構(gòu)上比較，51單片機(jī)和MSP430單片機(jī)都采用馮?諾依曼結(jié)構(gòu)，而PIC單片機(jī)則采用哈佛結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)各有優(yōu)點(diǎn)，很難說(shuō)出誰(shuí)好誰(shuí)壞。
哈佛結(jié)構(gòu)是一種將程序指令存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分開的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。中央處理器首先到程序指令存儲(chǔ)器中讀取程序指令內(nèi)容，解碼后得到數(shù)據(jù)地址，再到相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行下一步的操作（通常是執(zhí)行）。程序指令存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分開，可以使指令和數(shù)據(jù)有不同的數(shù)據(jù)寬度，如Microchip公司的PIC16芯片的程序指令是14位寬度，而數(shù)據(jù)是8位寬度。馮?諾伊曼結(jié)構(gòu)也稱普林斯頓結(jié)構(gòu)，是一種將程序指令存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合并在一起的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。程序指令存儲(chǔ)地址和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址指向同一個(gè)存儲(chǔ)器的不同物理位置，因此程序指令和數(shù)據(jù)的寬度相同，如英特爾公司的8086中央處理器的程序指令和數(shù)據(jù)都是16位寬。
從功能上比較51單片機(jī)屬于基本型，功能相對(duì)單一，雖然51內(nèi)核的MCU相對(duì)比較多，但卻是不同廠家的，所以使用起來(lái)局限性很大。這點(diǎn)很難和PIC單片機(jī)和MSP430單片機(jī)相比。PIC單片機(jī)分為低檔、中檔和高檔單片機(jī)，而且每一系列可選型號(hào)也較多。MSP430單片機(jī)同樣也有MSPX1XX、MSPX2XX、MSPX3XX、MSPX4XX等系列，且每一系列可選型號(hào)也很多。從低功耗方面比較，51的可選型號(hào)幾乎沒有，PIC單片機(jī)是低功耗的最低功耗也達(dá)個(gè)位數(shù)uA級(jí)，但MSP430單片機(jī)則是超低功耗的，最低功耗可達(dá)到0.6uA。需要說(shuō)明一點(diǎn)的是，在執(zhí)行了休眠指令后，PIC單片機(jī)每次喚醒都需要復(fù)位一次，所以在超低功耗方面MSP430單片機(jī)表現(xiàn)要好點(diǎn)。
單片機(jī)類型 功能 系列化程序 低功耗
51 一般 差 差
PIC 好 好 一般
MSP430 好 好 好
當(dāng)然MSP430單片機(jī)也有它的缺點(diǎn)，在我使用過(guò)程中，最大的不便就是位操作。下面舉一例子，功能就是判斷一引腳如果是高電平，那么就輸入低電平為例，三種單片機(jī)代碼如下：




51單片機(jī)
功能：如果P1^0為高則輸出低
代碼：
Sbit DR=P1^0；
If(DR)
DR=0;


PIC單片機(jī)
功能：如果RB0為高則輸出低
代碼：
#define DR RB0
TRISB=0X00;
If(DR)
{
TRISB|=0X01
DR=0;
}

MSP430單片機(jī)
功能：如果P1^0為高則輸出低
代碼：
P1DIR=0X00;
If(P1IN&=0x01)
{
P1DIR|=0X01;
P1OUT&=0XFE;
}
從上面實(shí)現(xiàn)同一功能的三段代碼可以看出：
單片機(jī)類型 程序可讀性 位操作
51 好 容易
PIC 一般 一般
MSP430 差 差

下面我說(shuō)下我在學(xué)習(xí)這三種單片機(jī)過(guò)程中的時(shí)間長(zhǎng)短。學(xué)習(xí)51單片機(jī)時(shí)，當(dāng)時(shí)還在上學(xué)，為了興趣買了塊學(xué)習(xí)板后就開始對(duì)著上面的例子一個(gè)又一個(gè)讀它、改它。一年后我用51單片機(jī)完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)PIC單片機(jī)則是為了一個(gè)產(chǎn)品的需要，我選取了最小體積的PIC12F508單片機(jī)。也是從網(wǎng)上買了個(gè)ICD仿真器和開發(fā)板，一個(gè)月后我的新產(chǎn)品就調(diào)通了。在這個(gè)產(chǎn)品的升級(jí)產(chǎn)品中我決定選用超低功耗的MSP430單片機(jī)，在網(wǎng)上找了一下就找到了利爾達(dá)，聯(lián)系了下沒想到利爾達(dá)住西安辦事處的人就來(lái)了，并幫我一塊選芯片、搭環(huán)境。從拿到仿真器到調(diào)通程序就用了兩天，算上加業(yè)務(wù)功能不到一周時(shí)間就完成了。現(xiàn)在我的產(chǎn)品馬上就要評(píng)估了，在此我特別感謝利爾達(dá)公司駐西安辦事處的工作人員，沒有他們我的新產(chǎn)品不可能這么快出來(lái)。
經(jīng)過(guò)上面從開發(fā)環(huán)境、結(jié)構(gòu)、功能等方面比較了51、PIC、MSP430三種單片機(jī)。總的來(lái)說(shuō)，從學(xué)習(xí)、上手方面51是最好的選擇。功能、應(yīng)用方面則優(yōu)先考慮MSP430單片機(jī)。