Я, конечно, схвати "жирный" кусок, теперь думаю как бы не поперхнуться...
Но есть ARM-ы в корпусах как у Атмеги.

На синей платке ARM в корпусе, как у Атмеги32
Arduino 32 kB Flash
 2 kB RAM
 1 kB EEPROM
 8-битная архитектура ATMEL AVR, до 20МГц, в Arduino работает на 16МГц. 1 MIPS/MHz
 Напряжение питания 5В или 3.3В на 8МГц и не 5В-толерантно.
 Пины общего назначения GPIO — 20
 Из них:
 PWM — 6 (аппаратный PWM для управления сервоприводами — 2)
 Входов АЦП — 6 (10 битный)
Периферия:
 Шина I2C
 Шина SPI
 1 UART
 1х 16 битный таймер
 2х 8 битных таймера
 Ну и по мелочам немного: контроллер прерываний, watchdog.
 Программируется либо через SPI — 4 проводный интерфейс (MOSI, MISO, SCK, RST) или через UART, если предварительно прошить бутлоадер, который занимает до 2кб флеша.
STM32F103C8 64 kB Flash (128 kb если поставить STM32F103CB (от $2.6 штука))
 20 kB RAM
 32-битная архитектура ARM CORTEX-M3, до 72МГц, 1.25MIPS/MHz
 Напряжение питания 3.3В (2.7-3.6), почти все пины 5В-толерантны. На плате есть стабилизатор напряжения 3.3В, который питается от внешний 5В или USB.
 Пины общего назначения GPIO — 26
 Из них:
 PWM — 12 (все пригодны для управления сервоприводами)
 Входов АЦП — 6 (12 битный, 1мкс)
Периферия:
 3x USART
 2x I2C
 2x SPI (18Mbit/s)
 1 x CAN 2.0B
 USB 2.0 FS (FullSpeed — 12Mbit)
 3x 16 битных таймера + 1 PWM timer
 DMA — 7 каналов (АЦП, SPI, I2C, USART)
 RTC — часы реального времени (32768 Гц кварц уже распаян), могут работать от батареи, когда МК спит или вообще остановлен.
 Backup registers — регистры, питающиеся от батарейки вместе с часами на время выключения МК от основного питания
 CRC — блок вычисления контрольной суммы
 96-bit уникальный ID МК
Вот статья - сравнительный анализ
STM32 vs Arduino
http://habrahabr.ru/post/191054/