51单片机和STM32 入门分析

51单片机和STM32是嵌入式开发中两种主流的微控制器，它们在架构、性能、应用场景等方面存在显著差异。以下是两者的对比分析及选择建议：

1. 51单片机与STM32的定义与特点

51单片机

• 定义：基于Intel 8051内核的8位微控制器，结构简单，广泛应用于基础控制场景。
• 特点：
  • 简单易学：指令集精简，寄存器直接操作，适合初学者理解底层硬件原理。
  • 低成本：硬件成本低，适合预算有限的小型项目。
  • 低功耗：静态功耗较低，适合简单传感器或家电控制。
  • 开发环境成熟：Keil、MIDE等工具简单，社区资源丰富。

STM32

• 定义：基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器，性能强大，适用于复杂应用。
• 特点：
  • 高性能：主频可达数百MHz，支持浮点运算（如M4/M7内核），处理能力远超51单片机。
  • 丰富外设：集成ADC、DAC、USB、CAN、以太网等接口，满足工业自动化、物联网需求。
  • 灵活开发：提供HAL/LL库、STM32CubeMX等工具，支持模块化开发。
  • 低功耗模式：支持动态电压调节和多种休眠模式，适合电池供电设备。

2. 两者的主要缺点

51单片机

• 性能受限：8位架构导致处理速度慢，内存和存储容量有限。
• 外设不足：需扩展芯片实现AD/DA、通信等功能，增加硬件复杂度。
• 易损坏：I/O口驱动能力弱，高电平无输出能力，容易因过流烧毁。

STM32

• 学习门槛高：复杂的库函数和寄存器映射对新手不友好，需熟悉ARM架构。
• 成本较高：硬件价格高于51单片机，但性价比在复杂场景中更优。
• 功耗管理复杂：低功耗模式配置需深入理解时钟树和电源管理模块。

3. 当前主流选择与适用场景

选择51单片机的场景：

• 教育/入门：适合学生或新手快速掌握单片机基础原理。
• 低成本项目：如LED控制、温湿度监测等简单家电控制。
• 低功耗需求：静态功耗要求严格的传感器节点。

选择STM32的场景：

• 复杂应用：工业控制、智能家居系统、无人机等需要高速数据处理和多外设协同的场景。
• 物联网设备：支持Wi-Fi/蓝牙模块集成，适合远程监控和通信需求。
• 高性能需求：如图形显示（LCD驱动）、实时操作系统（RTOS）支持。

4. 总结与建议

• 新手入门：建议从51单片机开始，打好硬件基础和寄存器操作经验，再过渡到STM32。
• 项目导向：根据需求选择：简单控制用51，复杂功能用STM32。
• 行业趋势：STM32已成为工业与物联网的主流选择，而51单片机在教育和小型家电领域仍有市场。

关于入门：很赞同这位博主,下面是他的说法

先说我的答案
如果你之前只是接触计算机方面的东西，对单片机的内部结构，以及供电，外设，传感器，相关控制硬件，驱动硬件，保护电路等还没什么了解或者没什么概念的话，我建议（只是建议）你从51开始。

第一点
这里并不是说学习stm32需要丰富经验，而是说学习嵌入式这个领域本身就是既要由浅入深，又需要经验与积累，更要不断从中获得探索的兴趣与乐趣的。

学习51不浪费时间，相反，手册简单易懂，资料多如牛毛，不用管STM32中各种库的互相学习和混合编程，51的操作寄存器方式又相当有助于理解单片机的来龙去脉，既然都说了是学习，为何不用？

等到了真正能够干活，做大东西的时候，简单用用stm32很快能上手，一点也不亏

第二点
出来混的，迟早都要还的。
17年，我有幸前往清华做切磋交流，一位大四学姐的话很有高度，与大家分享:

“你会哪种单片机不重要，要看你要用哪种单片机。”

到了后来，我们已不再论单片机称英雄，因为你该会的都得会！一个东西要你接手查查bug调调程序，主控是51，你总不能和老板说这活我干不了我不会51。那此时，你会的stm32也就没什么用了。

第三点
由浅入深，培养模式与方法，这样能够更深入的抓住不变的东西，不容易劝退而对整个行业感到无助与失望。

新手学嵌入式难把握劝退问题。同学兴冲冲地买了开发板，结果弄了一下午灯都没点亮，也不知道是程序还是其他问题。我去帮他解决，发现他的LED没有串电阻，不是没点亮，而是已经烧毁了。他告诉我他很失望，东西这么脆弱，价格又这么贵（其实是他不清楚LED是非常非常便宜的器件，他只是看到整个实验套件要好几百）

这件事做举例可能不太准确，毕竟所有单片机都可能面临这种情况，但其中的道理再适合不过了:

缺乏相关知识与经验:

LED应该是最基础的外设，串1k对5v，串510对3v3怕是有点经验人的常识了。

（不要说学过模电就好了，我们都是电信学院的当然学过模电，然而实践并不是书本，让没经验的人算算这个led要用多大电阻连接，电阻还得是标准阻值内的，怕是连datasheet都不好查）

没被现实暴打过:

20%code，80%debug，半天时间就放弃有点快了，更何况这么简单的点灯，只要调试过嵌入式，都能很快锁定问题。

缺乏调试手段

万用表没有，也没去网上找找为什么，只是盯着程序看了半天。这可能是新手都有的经历吧。（当然，找外援也是一种高妙的调试手段哈哈）

我们不能完全避免这些，毕竟新手要是有经验了那就是老鸟了。
但我们可以尽可能的控制这种劝退的发生，选择一个简单的单片机能尽量减少不该有的岔子和疑惑（后来那个同学被我安利去买了万用表等，并且先玩了arduino去了解基本经验，现在stm32也过渡过来了并且很厉害）