单片微处理器，又称单片机，是组成微型计算机的功能部件，如中央处理单元CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、输入输出电路I/O、定时/计数等电路TCC、中断控制电路INT等电路集成在一颗芯片上。 使用时，单个芯片可以组成一个完整的微计算机系统的微处理器芯片。 大多数单片微处理器只能处理数字信号，模拟信号需要经过A/D转换后才能进行处理。
MCU微控制器应用广泛，几乎集成到现代人类生活中使用的每一种电子和机械产品中。 手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑、鼠标等电脑配件都配备有1-2个微控制器。 单片机诞生于1971年，随着半导体技术的蓬勃发展，主要经历了三个阶段：SCM（单片机）阶段、MCU阶段、SOC阶段。
一。 早期SCM
SCM是单片机。 这个阶段主要是探索和寻求单芯片嵌入式系统的最佳架构，Intel在这个阶段做出了很大的贡献。 从第一个4位微控制器Intel 4004的诞生，到第一个8位微控制器Intel 8008，再到1976年Intel开发了MCS-48系列8位微控制器，微控制器问世。
20世纪80年代初，Intel推出了基于MCS-48的MCS-51系列高端微控制器。 MCS-51系列单片机在片上RAM容量、IO口功能、系统扩展等方面都有了很大的提高。 直到现在，它仍然广泛应用于一些低成本、低性能的应用中。
图 1 51 内部结构示例 图 2. 中级 MCU
MCU是微控制器。 在开发MCU方面，最著名的厂商无疑是飞利浦。 凭借其在嵌入式方面的巨大优势，使MCS-51迅速从单片微计算器发展成为微控制器。 MCU是微控制器单元（Micro Controller Unit）阶段。 主要技术发展方向是不断扩展满足嵌入式应用要求的各种外围电路和接口电路，突出其智能控制能力。 其涉及的领域与使用行业相关。 。
例如，MCS-51单片机一般具有UART、普通GPIO等简单的外围电路，而MCU根据需要具有UART、SPI、IIC等常用通信接口，还可以实现SDIO、IIS、USB等接口，以及 ETH 来处理更复杂的功能。 因此其主频较高，内部ROM和RAM较大，内部结构较复杂，开发难度较大。
图2 MCU内部结构示例
三。 当前趋势 SOC
SoC是一个片上系统。 SoC嵌入式系统（System on Chip）的自主发展路径是MCU阶段发展的重要因素。 它寻求最大化片上应用系统的解决方案。 因此，专用微控制器的发展自然形成了SoC趋势。 随着微电子技术、IC设计和EDA工具的发展，基于SoC的微控制器应用系统设计将会有更大的发展。 因此，对单片机的理解可以从单片机、单片机延伸到单片机应用系统。
例如，物联网中常用的蓝牙、Wi-Fi、ZigBee相关芯片大部分都是SOC芯片，可以理解为MCU系统+射频系统+其他（如安全算法、能源管理、DSP等） 、硬件加速）等。
图3 SOC结构示例图
微控制器正朝着高性能、CMOS、低功耗、小体积、大容量、低价格和内置外围电路的方向发展。
