單片機（Single-Chip Microcomputer）是一種集成電路芯片，是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷繫統、定時器/計數器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機繫統，在工業控制領域廣泛應用。從上世紀80年代，由當時的4位、8位單片機，發展到現在的300M的高速單片機。

簡介

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，而是把一個計算機繫統集成到一個芯片上。相當於一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。

單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀錶、實時工控、通訊設備、導航繫統、家用電器等。  

從二十世紀九十年代開始，單片機技術就已經發展起來，隨著時代的進步與科技的發展，目前該技術的實踐應用日漸成熟，單片機被廣泛應用於各個領域。現如今，人們越來越重視單片機在智能電子技術方面的開發和應用，單片機的發展進入到新的時期，無論是自動測量還是智能儀錶的實踐，都能看到單片機技術的身影。當前工業發展進程中，電子行業屬於新興產業，工業生產中人們將電子信息技術成功運用，讓電子信息技術與單片機技術相融合，有效提高了單片機應用效果。作為計算機技術中的一個分支，單片機技術在電子產品領域的應用，豐富了電子產品的功能，也為智能化電子設備的開發和應用提供了新的出路，實現了智能化電子設備的創新與發展。  

單片機也被稱為單片微控器，屬於一種集成式電路芯片。在單片機中主要包含CPU、只讀存儲器ROM和隨機存儲器RAM等，多樣化數據採集與控制繫統能夠讓單片機完成各項復雜的運算，無論是對運算符號進行控制，還是對繫統下達運算指令都能通過單片機完成。 由此可見，單片機憑借著強大的數據處理技術和計算功能可以在智能電子設備中充分應用。簡單地說，單片機就是一塊芯片，這塊芯片組成了一個繫統，通過集成電路技術的應用，將數據運算與處理能力集成到芯片中，實現對數據的高速化處理。  

應用

節能控制

由於智能電子設備可能會被經常攜帶外出，因此對這些設備的能耗要求是非常高的，所以經常會設計一些節能控制模塊，從而提高智能電子設備的待機時長。單片機技術在節能控制中的應用主要分為以下幾個方面：第一，智能電子設備在外出狀態下，大部分是處於輕負載的模式，這時候就需要通過節能控制，確保其基礎功能的前提下，進一步降低電量的消耗。單片機通過對智能電子設備中數據的收集，可以大致推斷當前設備處於較低的負載，這時可以降低電壓及電流的輸出，達到節能的目的；第二，單片機可以控制能耗的節奏，例如：在小米手環中，收集人體的心率、睡眠和運動步數等數字，這些數字收集後會在本地進行存儲，然後以分鐘級的頻率進行上報；信息未上報時，設備處於低能耗的狀態，信息上報時，會出現一些網絡傳輸方面的消耗，單片機可以控制能耗的節奏，將手環的大部分時間控制在低能耗的狀態下，可以使得待機時間長達七十二小時以上。  

智能語音設備

為了更好地提高智能電子設備的智能性，可以允許人類通過簡單的語言進行控制，實現語音人機交互的目的。目前，語音處理芯片已經開發完成，併開始運用到智能電子設備中。單片機在智能語音設備中的應用，主要分為以下兩個部分：第一，軟件設置方面，由於單片機可以通過編程的方式，處理一些業務邏輯，因此就能夠對智能語音處理過程進行操作。例如：在導航智能電子設備中，可以將其中的一些道路名稱、距離等進行提取，然後進行播報；同時，還可以選擇不同的名人口吻進行播報，真正實現智能化的定制操作，更好地滿足用戶的需求；第二，硬件設計方面，由於智能語音設備對資源的消耗比較大，因此為了更好地延長產品的待機時間，會使用單片機技術動態控制產品的功率，進一步降低對電量的消耗。同時，還可以通過單片機技術，提高硬件的響應時間，進一步提高用戶的體驗。  

報警控制

對於部分電子設備來講，會擁有自動報警的設置，報警控制也是單片機技術經常使用的領域，主要體現在以下幾個方面：第一，對於一些自動報警裝置來講，例如：家裏經常使用的火災報警器，就是在外界環境達到一定條件下開啟智能報警的設備，如果室內的煙霧濃度到達某種水平，或者是收集外界的數據達到某種狀態時，就會自動觸發報警設置，從而實現智能報警的功能；第二，對於一些智能電子設備來講，如果外在環境超過設備的工作環境範圍時，或者是設備存在一些異常情況時，就會觸發自身的報警機制，讓用戶能夠及時了解設備的運作詳情，併且根據報警信息提供解決方案。例如：在一些工廠中，經常會安裝一些設備，對工廠的生產環境進行監控，當出現某些異常數據時，就會發生報警，為確保設備的正常運作，設備維護人員需要及時進行處理，避免產生較大的故障。  

醫療設備

隨著醫療設備技術的不斷提升，單片機開始在醫療設備中進行廣泛的應用，主要體現在：第一，對病人的身體特徵數據進行智能監控，可以將一些醫療設備安裝在病人身上，併對其身體的數據進行收集，然後與後臺的控制繫統進行交互，如果發現病人的身體特徵異常時，會及時產生報警。例如：部分醫療設備可以針對病人的心跳、脈搏、血壓等進行監控，如果發現異常會及時呼叫醫生進行處理；第二，在手術過程中，也會使用一些智能電子設備，例如：部分手術需要進入病人的體內進行，在避免開刀的情況下，可以通過控制智能設備完成手術的過程，進一步降低病人的痛苦，提高病人身體恢復的速度；第三，智能體檢數據分析設備，可以將用戶的體檢數據錄入進去，然後輸入到分析設備後，通過與正常數據的對比，及時對用戶的身體疾病進行預測和診斷。隨著我國醫療技術水平的不斷提高，單片機技術的應用變得越來越廣泛，提高了醫療技術水平，更好地維護病人的健康。  

應用特點

單片機擁有以下幾種應用特點：（1）擁有良好的集成度； （2）單片機自身體積較小；（3）單片機擁有強大的控制功能，同時運行電壓比較低；（4）單片機擁有簡易攜帶等優勢， 同時性價比較高。單片機主要應用於下面幾種領域當中，分別是：自動化辦公、機電一體化、尖端武器和國防軍事領域、 航空航天領域、汽車電子設備、醫用設備領域、商業營銷設備、計算機通訊、家電領域、日常生活和實時控制領域等。