單片機(jī)是一種集成電路芯片,，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU,、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM,、多種I/O口和中斷系統(tǒng),、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路,、模擬多路轉(zhuǎn)換器,、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,。從上世紀(jì)80年代,，由當(dāng)時(shí)的4位、8位單片機(jī),，發(fā)展到現(xiàn)在的300M的高速單片機(jī),。
單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器,、醫(yī)用設(shè)備,、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域,，大致可分如下幾個(gè)范疇：
智能儀器
單片機(jī)具有體積小,、功耗低、控制功能強(qiáng),、擴(kuò)展靈活,、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中,，結(jié)合不同類型的傳感器,，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、電流、功率,、頻率,、濕度、溫度,、流量,、速度、厚度,、角度,、長度、硬度,、元素,、壓力等物理量的測量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化,、智能化,、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大,。例如精密的測量設(shè)備（電壓表、功率計(jì),，示波器,，各種分析儀）。
工業(yè)控制
單片機(jī)具有體積小,、控制功能強(qiáng),、功耗低、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),、擴(kuò)展靈活和使用方便等優(yōu)點(diǎn),，用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),、通信系統(tǒng),、信號(hào)檢測系統(tǒng)、無線感知系統(tǒng),、測控系統(tǒng),、機(jī)器人等應(yīng)用控制系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理,，電梯智能化控制,、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等,。
家用電器
家用電器廣泛采用了單片機(jī)控制,，從電飯煲、洗衣機(jī)、電冰箱,、空調(diào)機(jī),、彩電、其他音響視頻器材,、再到電子秤量設(shè)備和白色家電等,。
網(wǎng)絡(luò)和通信
現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件,，通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī),，電話機(jī),、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng),、列車無線通信,、再到日常工作中隨處可見的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信,，無線電對(duì)講機(jī)等,。
設(shè)備領(lǐng)域
單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī),，各種分析儀,，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等,。
模塊化系統(tǒng)
某些專用單片機(jī)設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)特定功能,，從而在各種電路中進(jìn)行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu),。如音樂集成單片機(jī),，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機(jī)的原理）,，就需要復(fù)雜的類似于計(jì)算機(jī)的原理,。如：音樂信號(hào)以數(shù)字的形式存于存儲(chǔ)器中（類似于ROM），由微控制器讀出,，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號(hào)（類似于聲卡）,。在大型電路中，這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積,，簡化了電路,，降低了損壞、錯(cuò)誤率,，也方便于更換,。
汽車電子
單片機(jī)在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛,，例如汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，基于CAN總線的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)智能電子控制器,、GPS導(dǎo)航系統(tǒng),、abs防抱死系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng),、胎壓檢測等,。
此外，單片機(jī)在工商,、金融,、科研、教育,、電力,、通信、物流和國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途,。