单片机是单片微型计算机的简称，由于单片机主要用于控制领域，所以国际上通常将单片机称作微型控制器，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结构分别如图
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。
与单片机相比，微型计算机具有性能高、功能强的特点，但其价格昂贵，并且体积大，所以在一些不是很复杂的控制方面，如电动玩具、缤纷闪烁的霓虹灯和家用电器中完全可以采用价格低廉的单片机来进行控制。
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