STM32是32位单片机，具有MMU，可以上操作系统。51只是普通的8位单片机。
STM32单片机的特点：
内核:ARM32位Cortex-M3 CPU，最高工作频率72MHz，1.25DMIPS/MHz。单周期乘法和硬件除法。
存储器:片上集成32-512KB的Flash存储器。6-64KB的SRAM存储器。
时钟、复位和电源管理:2.0-3.6V的电源供电和I/O接口的驱动电压。POR、PDR和可编程的电压探测器(PVD)。4-16MHz的晶振。内嵌出厂前调校的8MHz RC振荡电路。内部40 kHz的RC振荡电路。用于CPU时钟的PLL。带校准用于RTC的32kHz的晶振。
低功耗:3种低功耗模式:休眠，停止，待机模式。为RTC和备份寄存器供电的VBAT。
调试模式:串行调试(SWD)和JTAG接口。
DMA:12通道DMA控制器。支持的外设:定时器，ADC，DAC，SPI，IIC和UART。
3个12位的us级的A/D转换器(16通道):A/D测量范围:0-3.6 V。双采样和保持能力。片上集成一个温度传感器。
2通道12位D/A转换器:STM32F103xC,STM32F103xD,STM32F103xE独有。
最多高达112个的快速I/O端口:根据型号的不同，有26，37，51，80，和112的I/O端口，所有的端口都可以映射到16个外部中断向量。除了模拟输入，所有的都可以接受5V以内的输入。
最多多达11个定时器:4个16位定时器，每个定时器有4个IC/OC/PWM或者脉冲计数器。2个16位的6通道高级控制定时器:最多6个通道可用于PWM输出。2个看门狗定时器(独立看门狗和窗口看门狗)。Systick定时器:24位倒计数器。2个16位基本定时器用于驱动DAC。
最多多达13个通信接口:2个IIC接口(SMBus/PMBus)。5个USART接口(ISO7816接口，LIN，IrDA兼容，调试控制)。3个SPI接口(18 Mbit/s)，两个和IIS复用。CAN接口(2.0B)。USB 2.0全速接口。SDIO接口。
ECOPACK封装:STM32F103xx系列微控制器采用ECOPACK封装形式。
51单片机的特点：
8位CPU·4kbytes程序存储器(ROM) (52为8K)
·128bytes的数据存储器(RAM) (52有256bytes的RAM)
·32条I/O口线·111条指令，大部分为单字节指令
·21个专用寄存器
·2个可编程定时/计数器·5个中断源，2个优先级(52有6个)
·一个全双工串行通信口
·外部数据存储器寻址空间为64kB
·外部程序存储器寻址空间为64kB
·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装
·单一+5V电源供电
CPU:由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器;
RAM:用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据;
ROM:用以存放程序、一些原始数据和表格;
I/O口:四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出
T/C:两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式;
五个中断源的中断控制系统;
一个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信;
片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最佳振荡频率为6M-12M。
温馨提示：答案为网友推荐，仅供参考