Pic單片機在日常生活中使用頻率很高,也有51單片機與pic單片機地位相當,那麽pic單片機與51單片機有什麽區別呢?
1,總線結構差異
51單片機的總線結構為馮諾依曼型,計算機取指令和數據在同壹個存儲空間,兩者不能同時進行;PIC微控制器的總線結構是哈佛結構,指令和數據空間完全分離,壹個是指令,壹個是數據。由於可以同時訪問程序和數據,提高了數據傳輸效率。正因為PIC系列單片機采用了哈佛雙總線結構,所以它與普通微控制器的區別在於程序和數據總線可以采用不同的寬度。數據總線是8位,但指令總線的位數分別是12、14和16。
2、寄存器組差異
PIC微控制器的所有寄存器,包括I/O口、定時器和程序計數器,都是ram形式,只需壹個指令周期就可以訪問和操作。51 MCU需要兩個或更多周期來改變寄存器的內容。
3、管道結構差異
51單片機的取指令和執行采用單指令流水線結構,即取壹條指令,執行後取下壹條指令;PIC單片機采用雙指令流水線結構,當執行壹條指令時,允許同時取下壹條指令,從而實現單周期指令。
二、pic單片機和51單片機哪個好?
pic單片機和51單片機相比,各有優缺點,不壹定更好。讓我們來比較壹下這兩種單芯片的優缺點:
1和51單片機的優缺點
(1)優勢
51單片機的優點是從內部硬件到軟件有壹個完整的逐位操作系統,處理對象不是字或字節,而是位,所以它不僅可以處理芯片中壹些特殊功能寄存器的壹位,如發送、設置、清零、測試等。,而且還可以對位進行邏輯運算,功能非常齊全,簡單易用。其他種類的單片機雖然也有位處理功能,但很少進行位邏輯運算。51單片機在片內RAM區間專門開辟了壹個雙功能地址區間,十六個字節,單位地址20H~2FH,既可用於字節處理,也可用於位處理(位處理有128位,對應位地址為OOH~7FH),使用起來極其靈活。這個功能無疑為用戶提供了極大的便利。
51單片機的另壹個優點是乘除指令,這也給編程帶來了方便。八位除以八位的除法指令,商是八位,精度不夠,用的不多。但是八位乘法指令的乘積是十六位,精度還是能滿足要求的,用的比較多。乘法時,只需要壹條指令。很多八位單片機沒有乘法功能,所以乘法時補壹個程序調用很不方便。
另外,51系列的I/O引腳設置和使用都很簡單,但在高電平時沒有輸出能力,有利有弊。其他系列單片機(如PIC系列,AVR系列等。)已經改進了I/O端口並增加了壹個方向寄存器來確定輸入或輸出,但是使用也變得復雜了。
(2)缺點
51單片機的主要缺點是運行速度慢。當晶振頻率為12MHz時,機器周期達到1μs,顯然不能滿足現代高速運行的需要。
2.pic單片機的優缺點。
(1)優勢
PIC單片機的CPU采用RISC結構,分別有33、35、58條指令,是精簡指令集,比51單片機(111條指令)簡單很多,所以運行速度更快。它可以使對程序存儲器的訪問和對數據存儲器的訪問並行處理。這種指令流水線結構在壹個周期內完成兩部分工作,壹是執行指令,二是從程序存儲器中取出下壹條指令。這樣看起來每條指令只需要壹個周期(少數除外),這也是高效運行的原因之壹。此外,它還具有工作電壓低、功耗低、驅動能力強的特點。
另外,PIC系列單片機的I/O口是雙向的,其輸出電路為CMOS互補推挽輸出電路。I/O管腳增加了設置輸入或輸出狀態的方向寄存器,從而解決了51系列的I/O管腳在高電平時既是輸入又是輸出的問題。1置位時,處於輸入狀態,無論引腳處於高電平還是低電平,都處於高阻態。置0時,處於輸出狀態。無論是什麽級別的引腳,都處於低阻狀態,具有相當的驅動能力。低電平吸電流可達25mA,高電平輸出電流可達20mA。與51系列相比,這是壹個很大的優點,它可以直接驅動數碼管的顯示,外部電路簡單。其A/D為10位,可以滿足精度要求。
(2)缺點
在編程過程中,不可避免地要處理特殊寄存器,反復選擇對應的存儲體,即置位或清零狀態寄存器的第6位(RPl)和第5位(RPO)。這給編程帶來了壹些麻煩。對於pic單片機,其位指令操作通常僅限於存儲體0 (00 ~ 7FH)。數據傳輸和邏輯運算基本都是通過工作寄存器W(相當於51單片機的累加器A)來進行的,51單片機也可以通過寄存器直接相互傳輸,所以PIC單片機的瓶頸現象比51單片機更嚴重,這在編程上是非常可觀的。
綜合來看,51單片機與pic相比有自己的優勢,如何選擇主要看實際使用需求。