51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。需要注意的是51系列的单片机一般不具备自编程能力。
STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。
两者的主要区别如下：
1、内核：51单片机采用的是51 Core，8Bit@2MHz Max（分频后），0.06DMIPS；STM32采用的是ARM Cortex-M3，32Bit@72MHz ，1.25DMIPS
2、地址空间：51单片机只有64KB；STM32有4GB
3、片上储存器：51单片机ROM只有2K-64K，RAM仅为128B-1K；STM32的ROM为20K-1MB，RAM有8K-256K
4、外设：51单片机仅有三个定时器和一个串口；STM32却拥有AD，DA，Timer，WWDG，IWDG，CRC，DMA，IIC，SPI，USART等众多外设
5、开发工具：51单片机采用的是早期的UV2；而STM32使用的是UV4，甚至更高
6、操作系统：51单片机连RTOS都很难能跑；STM32采用的是uClinux，uC/OS
总的来说51有51的轻巧 ，STM32有STM32的强大。 首先51是入门最简单， 相对来说好学， 功能少 ，控制比较方便。但是速度 、功能都没有STM32强大 ，STM32是32bit的， 外围接口丰富， 但是入门就有点难度了。 再就是51的速度能快点 ，但是毕竟是8bit的， 51大多是冯诺依曼结构 ，STM32是哈弗结构的， 数据处理起来很快。