单片机也就是单片微型计算机的简称，由于单片机主要作用于控制领域，所以国际上也通常将单片机称之为微型控制器，单片机与微型计算机都是由CPU、存储器和输入/输出接口等组成的，但两者又有所不同，微型计算机和单片机的基本机构分别如下图：
可以看出，将CPU、存储器和输入/输出接口等部件安装在电路板上，外部输入/输出设备通过电路板上的接插件与输入/输出接口连接起来就组成了微型计算机；如果将CPU、存储器和输入/输出接口等做在一块集成电路内部，这种集成电路就是单片机，输入/输出设备通过单片机的引脚与内部输入/输出接口连接。
图示就是一个具有40个引脚的单片机，其内部集成了 CPU、存储器和输入/输出接口等，微型计算机可以根据需要更换电路板上的CPU、存储器和输入/输出接口部件，从而提升性能和扩展功能；而单片机是无法更换CPU、存储器和输入/输出接口的（因为它们都做在一块集成电路内部），如果要进行复杂的控制，可以选用功能强大的单片机。
相比于单片机，微型计算机有更高的性能更强的功能，但是相对的价格也更为高昂，并且体积较大，所以在一些不是很复杂的控制方面，比如电动玩具、霓虹灯或者是一些家用电器中就完全可以采用价格更为低廉的单片机来进行控制。
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