單片機（Microcontrollers）是壹種集成電路芯片，是采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口和中斷系統、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）集成到壹塊矽片上構成的壹個小而完善的微型計算機系統，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。
單片機學習方法：
第壹階段:先瀏覽教科書裏的硬件部分，大至了解單片機的硬件結構。如ROM、RAM、地址、I／O口等，以及看壹些廠家的MCU資料（Data Sheet），來加強MCU所提供各項資源的印象。簡單點的說單片機就是壹塊集成芯片，但是不同的地方就是可以通過編程來改變其引腳的電平高低。可以用計算機的原理來理解單片機。比如說 ROM 其實就像計算機的硬盤壹樣，是用來裝東西的，裝運行的程序。
第二階段:就是了解二進位數字、十六進位數和軟件方面的內容。盡管有很多高級語言可用於單片機的編程，但初學還是以匯編語言為好，更有利於和硬件結合，掌握硬件結構。知道匯編語言、機器語言、指令、 程序等概念後，從MOV指令開始，學習匯編語言和編程，在MCU匯編語言系統有11條指令，簡單又好理解它們怎樣和硬件聯系，更有助於壹般學習單片機的指令整合與運用．因此其方法可先了 解幾條基本的MOV指令和它的機器語言，大致建立起單片機的硬件和軟件概念，來知道單片機的硬件是由指令控制指揮的。
第三階段按照編程環境的使用手冊，熟悉使用編程環境。現在的編程環境壹般都和電腦相連，只要具備基本電腦知識的人都可很快掌握步驟。
第四階段是依靠實驗板，學習掌握單片機的匯編語言指令系統和簡單編程。同時和前面所學硬件知識結合組裝，起到主學軟件，鞏固硬件的雙重作用。
單片機原理：通用計算機是分模塊的，比如內存條，CPU，顯卡，這些設備是通過系統總線連接成壹個計算機系統。所以可以看出，單片機是微計算機系統，因為小巧，價格也便宜，很適合應用於嵌入式系統。當然單片機的功能沒有通用型計算機的功能那麽強大。
單片機的應用：導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，工業自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。