一、按生產廠家分

　　單片機生產廠家：美國的英特爾（Intel） 公司、摩托羅拉（Motorola）公司、國家辦導體（NS） 公司、Atmel公司、微芯片（Microchip） 公司、洛克威爾（Rockwell）公司、莫斯特克公司（Mostek）、齊洛格（Zilog）公司、仙童（Fairchid）公司、德州儀器（TI）公司等等。

　　日本的電氣（NS）公司、東芝（Toshiba）公司、富士通（Fujitsu）公司、松下公司、日立（Hitachi）公司、日電（NEC）公司、夏普公司等等。

　　韓國三星samsung單片機。

　　荷蘭的飛利浦（Philips）公司。

　　德國的西門子（Siemens）公司等等。

　　8051單片機最早由Intel公司推出，其后，多家公司購買了8051的內核，使得以8051為內核的MCU系列單片機在世界上產量最大，應用也最廣泛，有人推測8051可能最終形成事實上的標準MCU芯片。

　　MicroChip單片機： MicroChip單片機的主要產品是PIC 16C系列和17C系列8位單片機，CPU采用RISC結構，分別僅有33，35，58條指令，采用Harvard雙總線結構，運行速度快，低工作電壓，低功耗，較大的輸入輸出直接驅動能力，價格低，一次性編程，小體積。 適用于用量大，檔次低，價格敏感的產品。在辦公自動化設備，消費電子產品，電訊通信，智能儀器儀表，汽車電子，金融電子，工業控制不同領域都有廣泛的應用，PIC系列單片機在世界單片機市場份額排名中逐年提高。發展非常迅速。

　　ATMEL公司的AVR單片機，是增強型RISC內載Flash的片機，芯片上的Flash存儲器附在用戶的產品中，可隨時編程，再編程，使用戶的產品設計容易，更新換代方便.AVR單片機采用增強的RISC結構，使其具有高速處理能力，在一個時鐘周期內可執行復雜的指令，每MHz可實現1MIPS的處理能力.AVR單片機工作電壓為2.7~6.0V，可以實現耗電最優化.AVR的單片機廣泛應用于計算機外部設備，工業實時控制，儀器儀表，通訊設備，家用電器，宇航設備等各個領域。

　　Motorola單片機：

　　Motorola是世界上最大的單片機廠商。從M6800開始，開發了廣泛的品種，4位，8位，16位32位的單片機都能生產，其中典型的代表有：8位機M6805，M68HC05系列，8位增強型M68HC11，M68HC12 ， 16位機M68HC16， 32位機M683XX. Motorola單片機的特點之一是在同樣的速度下所用的時鐘頻率較Intel類單片機低得多，因而使得高頻噪聲低，抗干擾能力強，更適合于工控領域及惡劣的環境 。

　　東芝單片機：

　　東芝單片機門類齊全，4位機在家電領域有很大市場，8位機主要有870系列，90系列，該類單片機允許使用慢模式，采用32K時鐘時功耗降至10UA數量級。東芝的32位單片機采用MIPS3000A RISC的CPU結構，面向VCD，數字相機，圖像處理等市場。

　　二、單片機按字長來分類主要有以下幾類：

　　1.4位單片機

　　4 位單片機的控制功能較弱，CPU 一次只能處理4 位二進制數。這類單片機常用于計算器、各種形態的智能單元以及作為家用電器中的控制器。典型產品有NEC 公司的UPD 75××系列、NS 公司的COP400 系列、松下公司的MN1400 系列、ROCKWELL 公司的PPS/1系列、富士通公司的MB88 系列、夏普公司的SM××系列、Toshiba 公司的TMP47×××系列等等。

　　① 華邦公司的W741系列的4位單片機帶液晶驅動，在線燒錄，保密性高，低操作電壓（1.2V~1.8V）。

　　② 東芝單片機的4位機在家電領域有很大市場。

　　2.8位單片機

　　8 位單片機 8 位單片機的控制功能較強，品種最為齊全。和4 位單片機相比，它不僅具有較大的存儲容量和尋址范圍，而且中斷源、并行I/O 接口和定時器/計數器個數都有了不同程度的增加，并集成有全雙工串行通信接口。在指令系統方面，普遍增設了乘除指令和比較指令。特別是8 位機中的高性能增強型單片機，除片內增加了A/D 和D/A 轉換器外，還集成有定時器捕捉/比較寄存器、監視定時器（Watchdog）、總線控制部件和晶體振蕩電路等。這類單片機由于其片內資源豐富和功能強大，主要在工業控制、智能儀表、家用電器和辦公自動化系統中應用。代表產品有Intel 公司的MCS-48 系列和MCS-51 系列 、Microchip 公司的PIC16C××系列和PIC17C××系列以及PIC1400 系列、Motorola 公司的M68HC05 系列和M68HC11 系列、Zilog 公司的Z8 系列、荷蘭Philips 公司的80C51 系列（同MCS-51 兼容）、Atmel公司的AT89 系列（同MCS-51 兼容）、NEC 公司的UPD78××系列等等。

　　1）51系列單片機

　　8031/8051/8751是Intel公司早期的產品。應用的早，影響很大，已成為世界上的工業標準。后來很多芯片廠商以各種方式與Intel公司合作，也推出了同類型的單片機，如同一種單片機的多個版本一樣，雖都在不斷的改變制造工藝，但內核卻一樣，也就是說這類單片機指令系統完全兼容，絕大多數管腳也兼容；在使用上基本可以直接互換。人們統稱這些與8051內核相同的單片機為“51系列單片機”。

　　8031片內不帶程序存儲器ROM，使用時用戶需外接程序存儲器和一片邏輯電路373，外接的程序存儲器多為EPROM的2764系列。用戶若想對寫入到EPROM中的程序進行修改，必須先用一種特殊的紫外線燈將其照射擦除，之后再可寫入。寫入到外接程序存儲器的程序代碼沒有什么保密性可言。

　　8051片內有4k ROM，無須外接外存儲器和373，更能體現“單片”的簡練。但是所編的程序無法寫入到其ROM中，只有將程序交芯片廠代為寫入，并是一次性的，不能改寫其內容。

　　8751與8051基本一樣，但8751片內有4k的EPROM，用戶可以將自己編寫的程序寫入單片機的EPROM中進行現場實驗與應用，EPROM的改寫同樣需要用紫外線燈照射一定時間擦除后再寫入。

　　在眾多的51系列單片機中，要算 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S52更實用，因他不但和8051指令、管腳完全兼容，而且其片內的4K程序存儲器是FLASH工藝的，這種工藝的存儲器用戶可以用電的方式瞬間擦除、改寫，一般專為 ATMEL AT89xx 做的編程器均帶有這些功能。顯而易見，這種單片機對開發設備的要求很低，開發時間也大大縮短。寫入單片機內的程序還可以進行加密，這又很好地保護了你的勞動成果。而且，AT89C51、AT89S51目前的售價比8031還低，市場供應也很充足。

　　AT89S51、52是2003年ATMEL推出的新型品種，除了完全兼容8051外，還多了ISP編程和看門狗功能。

　　ATMEL公司的51系列還有AT89C2051、AT89C1051等品種，這些芯片是在AT89C51的基礎上將一些功能精簡掉后形成的精簡版。AT89C2051取掉了P0口和P2口，內部的程序FLASH存儲器也小到2K，封裝形式也由51的P40腳改為20腳，相應的價格也低一些，特別適合在一些智能玩具，手持儀器等程序不大的電路環境下應用；AT89C1051在2051的基礎上，再次精簡掉了串口功能等，程序存儲器再次減小到1k，當然價格也更低。

　　51 單片機目前已有多種型號，市場上目前供貨比較足的芯片還要算ATMEL 的51、52 芯片， HYUNDAI 的GMS97 系列，WINBOND 的78e52，78e58，77e58 等。

　　GMS97 系列是一次性燒寫，一般只有大量生產的人才買。at89c51，52 因可以很容易地解密，一般人們只用它來做實驗，或者用在一些即使解了密也無關緊要的場合。89c2051 只有20 腿，體積小巧，在一些簡單應用和體積有限的場合得到廣泛應用。

　　2）PIC系列單片機

　　由美國Microchip公司推出的PIC單片機系列產品，首先采用了RISC結構的嵌入式微控制器，其高速度、低電壓、低功耗、大電流LCD驅動能力和低價位OTP技術等都體現出單片機產業的新趨勢。

　　現在PIC系列單片機在世界單片機市場的份額排名中已逐年升位，尤其在8位單片機市場，據稱已從1990年的第20位上升到目前的第二位。PIC單片機從覆蓋市場出發，已有三種（又稱三層次）系列多種型號的產品問世，所以在全球都可以看到PIC單片機從電腦的外設、家電控制、電訊通信、智能儀器、汽車電子到金融電子各個領域的廣泛應用。現今的PIC單片機已經是世界上最有影響力的嵌入式微控制器之一。

　　① PIC 8位單片機的分類

　　PIC 8位單片機產品共有三個系列，即基本級、中級和高級。

　　a基本級系列　該級產品的特點是低價位，如PIC16C5X，適用于各種對成本要求嚴格的家電產品選用。又如PIC12C5XX是世界第一個8腳的低價位單片機，因其體積很小，完全可以應用在以前不能使用單片機的家電產品的空間。

　　b中級系列　該級產品是PIC最豐富的品種系列。它是在基本級產品上進行了改進，并保持了很高的兼容性。外部結構也是多種的，從8引腳到68引腳的各種封裝，如PIC12C6XX。該級產品其性能很高，如內部帶有A/D變換器、E2PROM數據存儲器、比較器輸出、PWM輸出、I2C和SPI等接口。PIC中級系列產品適用于各種高、中和低檔的電子產品的設計中。

　　c高級系列　該系列產品如PIC17CXX，其特點是速度快，所以適用于高速數字運算的應用場合中，加之它具備一個指令周期內（160ns）可以完成8×8（位）二進制乘法運算能力，所以可取代某些DSP產品。再有PIC17CXX具有豐富的I/O控制功能，并可外接擴展EPROM和RAM，使它成為目前8位單片機中性能最高的機種之一。所以很適用于高、中檔的電子設備中使用。

　　上述的三層次（級）的PIC 8位單片機還具有很高的代碼兼容性，用戶很容易將代碼從某型號轉換到另一個型號中。PIC 8位單片機具有指令少、執行速度快等優點，其主要原因是PIC系列單片機在結構上與其它單片機不同。該系列單片機引入了原用于小型計算機的雙總線和兩級指令流水結構。這種結構與一般采用CISC（復雜指令集計算機）的單片機在結構上是有不同的。

　　上述的三層次（級）的PIC 8位單片機還具有很高的代碼兼容性，用戶很容易將代碼從某型號轉換到另一個型號中。PIC 8位單片機具有指令少、執行速度快等優點，其主要原因是PIC系列單片機在結構上與其它單片機不同。該系列單片機引入了原用于小型計算機的雙總線和兩級指令流水結構。這種結構與一般采用CISC（復雜指令集計算機）的單片機在結構上是有不同的。

　　雙總線結構

　　具有CISC結構的單片機均在同一存儲空間取指令和數據，片內只有一種總線。這種總線既要傳送指令又要傳送數據（如圖1－a所示）。因此，它不可能同時對程序存儲器和數據存儲器進行訪問。因與CPU直接相連的總線只有一種，要求數據和指令同時通過，顯然“亂套”，這正如一個“瓶頸”，瓶內的數據和指令要一起倒出來，往往就被瓶頸卡住了。所以具有這種結構的單片機，只能先取出指令，再執行指令（在此過程中往往要取數），然后，待這條指令執行完畢，再取出另一條指令，繼續執行下一條。這種結構通常稱為馮?諾依曼結構，又稱普林斯頓結構。

　　在這里PIC系列單片機采用了一種雙總線結構，即所謂哈佛結構。這種結構有兩種總線，即程序總線和數據總線。這兩種總線可以采用不同的字長，如PIC系列單片機是八位機，所以其數據總線當然是八位。但低檔、中檔和高檔的PIC系列機分別有12位、14位和16位的指令總線。這樣，取指令時則經指令總線，取數據時則經數據總線，互不沖突。

　　② 兩級指令流水線結構

　　由于PIC系列單片機采用了指令空間和數據空間分開的哈佛結構，用了兩種位數不同的總線。因此，取指令和取數據有可能同時交疊進行，所以在PIC系列微控制器中取指令和執行指令就采用指令流水線結構。當第一條指令被取出后，隨即進入執行階段，這時可能會從某寄存器取數而送至另一寄存器，或從一端口向寄存器傳送數等，但數據不會流經程序總線，而只是在數據總線中流動，因此，在這段時間內，程序總線有空，可以同時取出第二條指令。當第一條指令執行完畢，就可執行第二條指令，同時取出第3條指令，……如此等等。這樣，除了第一條指令的取出，其余各條指令的執行和下一條指令的取出是同時進行的，使得在每個時鐘周期可以獲得最高效率。

　　在大多數微控制器中，取指令和指令執行都是順序進行的，但在PIC單片機指令流水線結構中，取指令和執行指令在時間上是相互重疊的，所以PIC系列單片機才可能實現單周期指令。

　　只有涉及到改變程序計數器PC值的程序分支指令（例如GOTO、CALL）等才需要兩個周期。

　　此外，PIC的結構特點還體現在寄存器組上，如寄存器I/O口、定時器和程序寄存器等都是采用了RAM結構形式，而且都只需要一個周期就可以完成訪問和操作。而其它單片機常需要兩個或兩個以上的周期才能改變寄存器的內容。上述各項，就是PIC系列單片機能做到指令總數少，且大都為單周期指令的重要原因。