單片機，全稱單片微型計算機，又稱微控制器，是把中央處理器、存儲器、定時/計數(shù)器、各種輸入輸出接口等都集成在一塊集成電路芯片上的微型計算機。
單片機的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。
單片微型計算機簡稱單片機，是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit)， 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能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。
單片機由運算器，控制器，存儲器，輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，相當于一個微型的計算機(最小系統(tǒng))，和計算機相比，單片機缺少了外圍設(shè)備等。
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、價格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學(xué)習(xí)使用單片機是了解計算機原理與結(jié)構(gòu)的選擇。它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。
由于單片機在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，單片機由僅有CPU的專用處理器芯片發(fā)展而來。最早的設(shè)計理念是通過將大量外圍設(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(fù)雜的而對體積要求嚴格的控制設(shè)備當中。
INTEL的8080是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器，當時的單片機都是8位或4位的。其中較成功的是INTEL的8051，此后在8051上發(fā)展出了MCS51系列單片機系統(tǒng)。
因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。盡管2000年以后ARM已經(jīng)發(fā)展出了32位的主頻超過300M的單片機，直到現(xiàn)在基于8051的單片機還在廣泛的使用。在很多方面單片機比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了廣泛的應(yīng)用。
事實上單片機是世界上數(shù)量較多處理器，隨著單片機家族的發(fā)展壯大，單片機和專用處理器的發(fā)展便分道揚鑣。
現(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件有電子器件的產(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子產(chǎn)品中都含有單片機。
汽車上一般配備40多片單片機，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百片單片機在同時工作!單片機的數(shù)量不僅遠超過PC機和其他計算機的總和，甚至比人類的數(shù)量還要多。
