又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。
单片机按应用范围又可分成通用型和专用型。专用型是针对某种特定产品而设计的，例如用于体温计的单片机、用于洗衣机的单片机等等。在通用型的单片机中，又可按字长分为4位、8位、16/32位。而根据MCU的使用场景划分，芯片种类主要有四种，分别为：商业级（也称消费级）、工业级、车规级和军用级。
他们的划分标准主要有以下区别：
工作温度方面：商业级芯片的工作温度在0℃~+70℃之间。工业级芯片则能达到-40℃~+85℃。车规级芯片在耐高温方面更是能够达到125℃，工作温度为-40℃～+125℃。军用级芯片在低温方面比车规级芯片更优秀，工作温度能够达到-55℃~+125℃。
工艺处理方面：商业级芯片仅做了防水处理。工业级则是在防水处理的基础上增加了防潮、防腐、防霉变处理。车规级芯片在工业级芯片的基础上又增强封装设计和散热处理。而军用级芯片则相较车规级芯片而言更耐冲击、耐高低温、耐霉菌。
电路设计方面：商业级芯片做了防雷设计、短路保护、热保护等电路设计。工业级芯片则是在商业级芯片基础上进行了多级防雷设计、双变压器设计、抗干扰设计、短路保护、热保护、超高压保护等设计。车规级芯片在工业及芯片的基础上又增加了多重短路保护、多重热保护，和超高压保护等电路设计。而军工级芯片同样在车规级芯片基础上增添了辅助电路和备份电路设计，多级防雷设计双变压器设计。
系统成本方面：商业级芯片采用线路板一体化设计，价格低廉但维护费用较高。工业级芯片采用积木式结构，每个电路均带有自检功能。车规级同样也采用了积木式结构，但在工业级芯片的基础上增强了散热处理，造价较高维护费用也较高。军用级的造价就非常高了，维护费用也在这几类芯片中拔得头筹。
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