单片机（Microcontroller, MCU）是一种集成了计算机功能的微型计算机，通常由一个微处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出接口、定时器/计数器等功能模块集成在同一芯片上。单片机是一种常用于嵌入式系统中的控制器，它被广泛应用于家电、汽车、工业自动化、医疗设备、消费电子、物联网（IoT）设备等多个领域。
最早的串行通讯设备可以追溯到电报机，它使用长度可变的脉冲信号进行数据传输。要说早期的芯片级UART，不得不提一下DEC，该公司的PDP系列计算机用上了第一个UART。当时的UART的线路占据了整个电路板，体积巨大！
对于搞单片机的特别用8051系列工程师来说，谈到单片机的RTOS，很多时候会问一句：“为什么要用RTOS？单片机就这一点资源，使用RTOS能保证效率吗？”
现如今，我们生活中的许多电器都使用了单片机。例如：手机、电视机、冰箱、洗衣机、以及按下开关，LED就闪烁的儿童玩具。那么，单片机在这些电器中究竟做了些什么呢？
Microchip 推出一款全新参考设计，利用MCP1012高压辅助AC-DC控制器解决了这一问题，可在许多应用中取消独立偏置电源。MCP1012离线辅助器件使系统能将功率和占空比的控制转移到次级侧单片机上。
三极管在数字电路里的开关特性，最常见的应用有 2 个：一个是控制应用，一个是驱动应用。
在单片机裸机的编程方法中，状态机的方法是比较好的，经典的比如按键的检测判断等。
其实有很多地方可以使用这种思想。比如传感器的数据采集，因为单片机不可能一直等待着运行，那样的效率是很低的，通常都是结合fsm + timer的方式来提高CPU的使用率。
随着单片机系统越来越广泛地应用于消费类电子、医疗、工业自动化、智能化仪器仪表、航空航天等各领域，单片机系统面临着电磁干扰(EMI)日益严重的威胁。电磁兼容性(EMC)包含系统的发射和敏感度两方面的问题。
因为大多数芯片都是5V的TTL电平，要做到电平兼容，电平匹配，避免要电平转换操作，所以很多单片机的工作电压都是5V。
每项新应用设计都需要一个单片机或微处理器。当在两者之间选择其一时，需要考虑一些因素。考虑选择微处理器(MPU)或者单片机(MCU)时，应用类型通常是关键因素。另一方面，最终选择取决于诸如操作系统和内存之类的因素。不过，有时可以将微处理器和单片机内核结合使用，这称作异构架构。
从单片机上知道，在上电的那一刻，MCU的程序指针会被初始化为上电复位时的地址，从那个地址处读取将要执行的指令，由此程序在MCU上开始执行(当然在调用程序的 main之前，还有一系列其他的初始化要做，如堆栈的初始化，不过这些我们很少会去修改)。