所谓单片机是应工业自动化控制、通信、家电等领域的需要将累加器、指令寄存器、指令译码器、总线（数据线、地址线、控制线）、总线控制器、程序存储器（RAM、ROM）、标志寄存器、I/O外设接口等集成在一个硅片上的大规模集成电路，即单片机的核心中央处理器CPU。其代表有英特尔MCS-51、8051等。
通过单片机与少许外部功能部件连接就能组成各种控制器，如常见温度控制器，简易的PLC、筒易的调速控制器等。
由于单片机功能较强大且易于与外设终端搭接，使所含产品结构简单；体积小；成本低廉；便于维护等特点。现以被很多领域所采用。
微控制单元（MCU）又叫单片机。其实在单片机系统里，单片机就是“CPU”。单片机就是在一块硅片上集成了中央处理器，随机存储器，程序存储器，定时器和各种I/O接口，也就是说集成在一块芯片上的计算机。单片机的主要特点是体积比较小，重量轻，再加上良好的抗干扰性和可靠性，单片机已经成为工业控制的不可缺少的器件之一，处理能力上单片机肯定赶不上CPU，现在单片机几乎都是C语言编程环境，简单易学，很少有汇编语言编程的了。
如下图，本人用的是意法半导体的STM32F103系列的单片机。
如下图，单片机要能正常工作，必须还要基本的外围电路，比如程序下载接口，晶振电路，复位电路，I/O接口的输入输出的硬件设计等等，总之单片机（MCU）和CPU一样，也是处理器，只是性能比CPU低端而已。
一个计算机系统至少有CPU，存储器，输入输出设备。这三样放在一个芯片上，这个芯片就是一个计算机系统，所以叫单片机