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51单片机是历史最悠久的单片机，是Intel首创的8位机型，使用过的人很多，系统架构经过了时间的检验。
优点：资料多，价格低，货源丰富，且因为低端所以一般比较皮实。
缺点：属于CISC（复杂指令集），如果用汇编，要记忆的指令相对多些；另外因为其内核已不再是专利，所以市面上见得到的牌子多，良莠不齐，需要明眼鉴别。
PIC和AVR都以取代51单片机为目标，也是8位机，但采用RISC（精简指令集）；PIC是Microchip搞的，AVR是Atmel搞的，至今已在8位机市场中取得了相当的份额。
优点：和51单片机类似，且指令集较小，方便记忆（如果汇编）；另外宣称比51省电，我没测量过。
缺点：和51相比还是略贵一些（个人感觉），并且PIC很多型号程序存储器既不是8位也不是16位，而是介于两者之间，感觉比较奇葩（本人没亲身用过，不再多做评论）
ARM是一家芯片设计企业，以低功耗（相对PC用的x86处理器）高性能（相对8位机）为特色；产品线庞大，上能做高端智能手持设备乃至节能型服务器，下能做最普通的工控；其产品以32位机为主，用作单片机的有ARM7（较老，因性能低而沦为工控）和ARM Cortex-M3（专门定位为工控）。
优点：性能比8位机强，功耗提升不太多，外设通常比较丰富，整个架构做得比较精致。
缺点：没什么大缺点，就是比8位机贵，属于工控中的高端配置。
DSP是TI（德州仪器）公司推出的一种处理器，全称Digital Signal Processor（数字信号处理器）。有用作工控（即代替单片机）的低端系列，其中定点型往往16位，浮点型往往32位。顾名思义，数字信号处理是它的强项，相对而言，在没有大量数据处理的应用中DSP就使用得较少了。
优点：数据处理能力强（并行嘛，而且），也是上述几种单片机中唯一有浮点型号的。
缺点：功耗较高，价格较高，个人感觉比较难学。
PIC单片机与MCS-51系列单片机有哪些区别？
51是国内用户比较广泛的单片机使用类型,主要特点是厂家众多(对于设计缺陷、芯片停产这些问题都可以不用担心了)、用户广泛、资源(硬件、软件)易找。传统的12周期51速度较慢，最高主频只能到40M，扩展的外围接口比较少，调试要用到昂贵的ICE仿真器，主要用在一些简易的控制和简单的算法上面。后期发展的dallas的6周期51到silicon的单周期51在原传统51的基础上提高了运行速度（最高可达120MIPS左右），提供了丰富的外围接口(spi，twi，uart，RTC等)，增加了中断引脚、定时器数量，采用廉价的JTAG调试方式，但是芯片价格就翻了n倍。51的增强型号依然兼容原有的51汇编指令，只在新增的一些功能上添加了新的指令，对于用户是非常容易掌握的。到目前为止，51仍是8位机体系，但因为其在国内的广大的用户群，在相当长一段时间内不会退出市场。
pic原本主要用在对抗干扰要求比较高，对低成本、小体积要求也比较高的场合；但近来受AVR、意隆一类单片机的影响，后者已不是卖点；由于只有microchip一家公司生产，因而其产品供货、稳定性比之51要稍差一些。pic是一个很大的芯片家族，从8位到32位体系都有芯片供应，因而其应用面相对51要广一些（但是最好卖的还是那些8位、12位的低端芯片）。
本人主要使用AVR与ARM芯片，故而上面所述可能不尽正确，请大家指正！
(1)总线结构:mcs-51单片机的总线结构是冯-诺依曼型,计算机在同一个存储空间取指令和数据,两者不能同时进行;而pic单片机的总线结构是哈佛结构,指令和数据空间是完全分开的,一个用于指令,一个用于数据,由于可以对程序和数据同时进行访问,所以提高了数据吞吐率。正因为在pic单片机中采用了哈佛双总线结构，所以与常见的微控制器不同的一点是：程序和数据总线可以采用不同的宽度。数据总线都是8位的，但指令总线位数分别位12、14、16位。
(2)流水线结构:mcs-51单片机的取指和执行采用单指令流水线结构,即取一条指令,执行完后再取下一条指令;而pic的取指和执行采用双指令流水线结构,当一条指令被执行时,允许下一条指令同时被取出,这样就实现了单周期指令。
(3)寄存器组:pic单片机的所有寄存器,包括i/o口,定时器和程序计数器等都采用ram结构形式,而且都只需要一个指令周期就可以完成访问和操作;而mcs-51单片机需要两个或两个以上的周期才能改变寄存器的内容]
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