單片機(jī)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(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中綴系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功用(可能還包括顯現(xiàn)驅(qū)動(dòng)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(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制范疇的普遍應(yīng)用。從上世紀(jì)80年代，由當(dāng)時(shí)的4位、8位單片機(jī)，開(kāi)展到如今的32位300M的高速單片機(jī)。

單片機(jī)芯片常用英文字母的縮寫(xiě)MCU表示單片機(jī)，單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功用的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只短少了I/O設(shè)備。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)錢(qián)廉價(jià)、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)運(yùn)用單片機(jī)是理解計(jì)算機(jī)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(jī)在工業(yè)控制范疇的普遍應(yīng)用，單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專用途理器開(kāi)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是經(jīng)過(guò)將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積請(qǐng)求嚴(yán)厲的控制設(shè)備當(dāng)中。

INTEL的Z80是最早依照這種思想設(shè)計(jì)出的處置器，當(dāng)時(shí)的單片機(jī)都是8位或4位的。其中最勝利的是INTEL的8031，爾后在8031上開(kāi)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。由于簡(jiǎn)單牢靠而性能不錯(cuò)取得了很大的好評(píng)。雖然2000年以后ARM曾經(jīng)開(kāi)展出了32位的主頻超越300M的高端單片機(jī)，直到目前基于8031的單片機(jī)還在普遍的運(yùn)用。在很多方面單片機(jī)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(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多處置器，隨著單片機(jī)家族的開(kāi)展壯大，單片機(jī)和專用途理器的開(kāi)展便各奔前程。

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