pic单片机与51的区别在哪
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发布时间：2022-04-22 10:38
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时间：2023-11-01 21:54
摘要：单片机种类众多，pic单片机和51单片机是使用比较频繁的两种，这两种单片机主要区别在于总线结构、寄存器组和流水线结构方面有所不同。pic单片机和51单片机对比起来，各有各的优缺点，51单片机使用方便、可进行乘除法运算，但也存在运行速度过慢的缺点；pic单片机运行速度更快，能满足精度要求，但瓶颈现象比51单片机严重，如何选择主要看需要。下面一起来了解一下pic单片机与51的区别在哪吧。一、pic单片机与51的区别在哪
pic单片机在日常中使用频率较高，与pic单片机具备同等地位的还有51单片机，那么pic单片机和51单片机有什么区别呢？
1、总线结构区别
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，所以提高了数据传输效率。正因为在PIC系列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、寄存器组区别
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。
3、流水线结构区别
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单片机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。
二、pic单片机和51单片机哪个好
pic单片机和51单片机相比，各有各的优缺点，并不一定哪种单片机更好，下面为大家对比一下两种单片机的优劣势：
1、51单片机的优缺点
（1）优点
51单片机的优点是它从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，它的处理对象不是字或字节而是位，因此它不光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。虽然其他种类的单片机也具有位处理功能，但能进行位逻辑运算的实属少见。51单片机在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，十六个字节，单元地址20H～2FH，它既可作字节处理，也可作位处理（作位处理时，合128个位，相应位地址为OOH～7FH），使用极为灵活。这一功能无疑给使用者提供了极大的方便。
51单片机的另一个优点是乘法和除法指令，这给编程也带来了便利。八位除以八位的除法指令，商为八位，精度嫌不够，用得不多。而八位乘八位的乘法指令，其积为十六位，精度还是能满足要求的，用的较多。作乘法时，只需一条指令即可。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。
还有就是，51系列的I/O脚的设置和使用非常简单，但高电平时无输出能力，可谓有利有弊。其他系列的单片机（如PIC系列、AVR系列等）对I/O口进行了改进，增加了方向寄存器以确定输入或输出，但使用也变得复杂。
（2）缺点
51单片机的主要缺点是运行速度过慢，当晶振频率为12MHz时，机器周期达1μs，显然适应不了现代高速运行的需要。
2、pic单片机的优缺点
（1）优点
PIC单片机CPU采用RISC结构，分别有33、35、58条指令，属精简指令集，比51单片机（111条指令）精简很多，因此运行速度更快；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（个别除外），这也是高效率运行的原因之一。此外，它还具有低工作电压、低功耗、驱动能力强等特点。
另外，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。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，低电平吸人电流达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，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。
（2）缺点
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（RPl）和第5位（RPO）置位或清零。这多少给编程带来了一些麻烦。对于pic单片机，它的位指令操作通常*在存储体0区间（00～7FH）。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单片机的累加器A）来进行，而51单片机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单片机还要严重，这在编程中很有感受。
综合来看，51单片机和pic单片机相比，各有所长，如何选择主要看实际使用需要。
