單片機的全稱是微控制器，英文名Single chip microcomputer，縮寫為SCM。

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MCU由處理器，存儲器，中斷/定時器以及基本的輸入和輸出電路組成。 MCU沒有像ARM CORTEX-M系列微控制器那樣強大的數字外設。 MCU僅具有一些簡單的計時器，中斷，串行端口，基本輸入和輸出電路以及其他外圍設備，因此它們不具有強大的電氣處理能力，并且大多數都需要擴展外圍設備。

單片機一般采用改進的哈佛體系結構，具有獨立的指令存儲器和數據存儲器，而傳統的計算機采用馮·諾依曼體系結構，指令和數據在一個存儲器中。由于現代計算機使用具有指令高速緩存和數據高速緩存的高速緩存技術，但是仍然只有一個內存，因此從處理器內部看，它是改進的哈佛體系結構，從外部是馮·諾依曼體系結構，現代計算機是很好的集成兩種架構。

單片機編程通常使用C語言，而匯編語言則很少使用。它主要用于RTOS以及某些時間要求嚴格的地方的啟動，現場保護和恢復。 SCM程序體系結構具有基于前端和后臺的順序執行結構，時間片執行結構和RTOS結構。在裸機編程中，掌握基于時基的軟件定時器編程方法非常重要。