單片機是一種集成電路芯片，其專用于執行一個任務并執行一個特定應用，它包含存儲器，可編程輸入/輸出外設以及處理器。單片機主要用于嵌入式應用，大量用于自動控制的電子設備，如手機，照相機，微波爐，洗衣機等。
單片機是電子組件，是小型計算引擎，可用于任何需要決策或系統監控的應用程序。有許多單片機可用于集成到產品中。單片機通常具有模擬和數字輸入/輸出功能。用戶可以使用各種編程語言（如匯編，C和C ++）對微控制器進行編程。可以開發這些軟件程序來監視和獲取某些輸入，執行高速計算和分析并生成輸出以控制各種設備，例如LCD屏幕，致動器等。
可以說，二十世紀跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現已進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。
還有一類計算機，大多數人卻不怎么熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機（亦稱微控制器）。顧名思義，這種計算機的最小系統只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。因為它體積小，通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個裝置就癱瘓了。
現在，這種單片機技術的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。各種產品一旦用上了單片機，就能起到使產品升級換代的功效，常在產品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機等。現在有些工廠的技術人員或其它業余電子開發者搞出來的某些產品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。
舉個單片機應用的典型例子，如老式洗衣機采用機械式定時控制器，功能單一，而故障頻繁。要開發家用智能化洗衣機，采用性能強大的通用計算機（PC機）固然能夠輕易實現，但是這樣就大材小用了，而且其成本太高，體積龐大。
最佳的解決方案就是采用廉價單片機了，采用“單片機＋控制程序＋接口電路＋執行機構”的智能化洗衣機控制方案后，洗衣機就具有了智能化的特性，能夠自動進行控制整個洗滌過程，從注水、加洗衣粉、洗滌、漂洗、脫水、烘干等一系列工作過程，甚至能夠自動判斷洗衣量及衣服材質而采用最佳的洗滌方式等，并且有多種不同的洗滌程序（方式）給你選擇，你只需把衣服放進去后洗衣過程就由單片機自動控制下完成了，洗滌完后你拿出來就已經烘干可以穿了：），實實在在的全自動，智能化，這樣極大地降低了我們的勞動強度。
從上面的簡單例子中，我們看到了單片機應用的現實意義了。單片機極高的可靠性，微型性和智能性（我們只要編寫不同的程序后就能夠完成不同的控制工作），單片機已成為工業控制領域中普遍采用的智能化控制工具，已經深深地滲入到我們的日常生活當中-----小到玩具、家電行業，大到車載、艦船電子系統，遍及計量測試、工業過程控制、機械電子、金融電子、商用電子、辦公自動化、工業機器人、軍事和航空航天等領域都可見到單片機的身影。以下是單片機的一部分應用舉例：
國防部門使用的復雜電子武器也包含單片機。反坦克導彈，地對空導彈以及現在軍方使用的一些槍支都會在其電子電路中裝有單片機。
單片機可用于從計算器到高端復雜（如心臟監測器）的基本儀器。幾乎所有電子醫療設備，如血壓計，血糖儀和血氧飽和度計都有先進的單片機。
日常生活中的電子玩具也包含單片機。由于單片機的集成，玩具變得更加有趣并且已經為孩子們提供了一個巨大的教育平臺。迷你機器人玩具，遙控車，直升機和飛機是使用單片的產品。
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