单片机（Microcontroller Unit，MCU）也叫微型计算机单元，指的是一种带有内存、处理器和输入输出功能的单个芯片微型计算机系统。它们是以CMOS技术为基础设计出来的，相当于一个小型的计算机系统，可以实现各种控制和数据处理功能，是现代电子技术应用的重要组成部分，拥有体积小、功耗低、成本低廉等优势。
单片机系统由芯片、存储器、输入输出接口线路（I/O）等组成。其中，芯片是单片机的核心，其中包含处理器、存储器和时钟等元件，其它器件连接在芯片上，形成所谓的外设。存储器有RAM和ROM两种类型，RAM是数据存放区域，而ROM是程序代码存放区域。I/O接口是单片机与外部环境进行通信的途径，通常由多条输入/输出线路和相应的控制电路组成。单片机的所有部件配合工作，实现不同的应用功能。
单片机系统应用领域非常广泛，常见于家用电器、汽车电子、通讯电子、智能家居、医疗器械、工业自动化等领域。比如，智能家居的各种智能控制功能都需要单片机系控制、汽车电子中的发动机控制、座椅调节和音响控制等都是采用单片机控制、嵌入式系统和工业自动控制，也大量应用了单片机技术。
单片机系统相较于传统的计算机系统，具有体积小、功耗低、工业可靠性高、操作简便、生产成本低等优势。单片机系统不但具备很强的处理能力，而且易于集成、可编程，以及可靠性较高，其中常用的8位、16位、32位单片机，具有良好的故障控制功能。此外，单片机系统的应用范围不断扩大，其软硬件技术的发展势头良好，不断地推出新的产品，成为电子工业的重要组成部分。
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