單片機是一種集成電路芯片，是采用超大范圍集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處置才能的中央處置器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中綴系統(tǒng)、定時器/計時器等功用(可能還包括顯現(xiàn)驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模仿多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的微型計算機系統(tǒng)，在工業(yè)控制范疇的普遍應(yīng)用。從上世紀80年代，由當時的4位、8位單片機，開展到如今的32位300M的高速單片機。

單片機芯片常用英文字母的縮寫MCU表示單片機，單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功用的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。相當于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只短少了I/O設(shè)備。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質(zhì)量輕、價錢廉價、為學習、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學習運用單片機是理解計算機原理與構(gòu)造的更佳 選擇。它最早是被用在工業(yè)控制范疇。

由于單片機在工業(yè)控制范疇的普遍應(yīng)用，單片機由芯片內(nèi)僅有CPU的專用途理器開展而來。最早的設(shè)計理念是經(jīng)過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個芯片中，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進復雜的而對體積請求嚴厲的控制設(shè)備當中。

INTEL的Z80是最早依照這種思想設(shè)計出的處置器，當時的單片機都是8位或4位的。其中最勝利的是INTEL的8031，爾后在8031上開展出了MCS51系列單片機系統(tǒng)。由于簡單牢靠而性能不錯取得了很大的好評。雖然2000年以后ARM曾經(jīng)開展出了32位的主頻超越300M的高端單片機，直到目前基于8031的單片機還在普遍的運用。在很多方面單片機比專用途理器更合適應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因而它得到了普遍的應(yīng)用。事實上單片機是世界上數(shù)量最多處置器，隨著單片機家族的開展壯大，單片機和專用途理器的開展便各奔前程。

現(xiàn)代人類生活中所用的簡直每件電子和機械產(chǎn)品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標等電腦配件中都配有1-2部單片機。汽車上普通裝備40多部單片機，復雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上以至可能有數(shù)百臺單片機在同時工作!單片機的數(shù)量不只遠超越PC機和其他計算的總和，以至比人類的數(shù)量還要多。