单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了多的应用。事实上单片机是世界上数量多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。
早期的单片机都是8位或4位的
其中成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场
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而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
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单片机又称单片微控制器
它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上
相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的选择。
单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。
它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。
单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！
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如果你熟悉C语言中的这些工具，那你就能更好地解决问题。比如，数据类型就像是不同种类的材料，变量和常量就像是存储数据的容器，控制语句就像是编程的指令，操作符就像是数学中的符号，数组就像是列表，指针就像是内存中的地址，结构体就像是数据的结构化表示，枚举和联合则是更高级的数据类型，动态内存管理就像是内存的分配和释放，文件操作就像是读写文件，预处理则是编译前的准备工作，标准库则是提供了一些常用的功能。
单片机主要由以下6个部分构成
中央处理器是单片机的核心部件，类似于人脑中的思考和决策中心。CPU负责执行程序指令，进行算术和逻辑运算，以及控制单片机内部各个部件的工作。CPU的性能直接决定了单片机的运算能力和处理速度。
单片机的存储器包括程序存储器（ROM/EPROM/EEPROM/FLASH等）和数据存储器（RAM）。程序存储器用于存储程序代码，而数据存储器则用于存储程序运行过程中产生的各种数据。
a.程序存储器：用于存储单片机运行所需的程序代码，常见的存储器类型有掩膜ROM、可编程ROM（PROM）、可擦除可编程ROM（EPROM）和电可擦除可编程ROM（EEPROM）等。随着技术的发展，FLASH存储器因其可擦写、可重复编程的特性，逐渐成为了单片机程序存储器的主流选择。
b.数据存储器：用于在程序运行过程中存储临时数据或中间结果。数据存储器通常分为RAM和特殊功能寄存器（SFR）两部分。RAM用于存储一般数据，而SFR则用于存储控制单片机各个部件工作的特殊数据。
I/O接口是单片机与外部世界进行信息交换的桥梁。它负责将单片机内部的数字信号与外部设备（如传感器、执行器等）进行转换和传输。I/O接口通常包括并行I/O接口和串行I/O接口两种类型。
a.并行I/O接口：可以同时进行多个数据位的传输，适用于与多个外部设备同时通信的场景。
b.串行I/O接口：数据一位一位地顺序传送，虽然传输速度相对较慢，但所需的硬件资源较少，适用于长距离通信或与其他串行设备连接的场景。
定时器/计数器是单片机内部的一个计时部件，用于实现定时和计数功能。定时器/计数器可以用于产生精确的时间延迟、测量外部事件的持续时间或频率等。在很多实际应用中，定时器/计数器都是不可或缺的部件。
中断系统是单片机响应外部事件的一种机制。当单片机在执行程序的过程中遇到某个特定事件（如外部中断、定时器溢出等）时，中断系统会暂停当前程序的执行，转而执行与该事件相关的中断服务程序。中断服务程序执行完毕后，单片机会回到被中断的位置继续执行原来的程序。这种机制使单片机能够高效地处理外部事件，同时保证程序的连续性和稳定性。
时钟电路是单片机工作的基础，它为单片机的各个部件提供同步的时钟信号。时序控制则负责协调各个部件的工作时序，确保它们在正确的时间点执行相应的操作。
