单片机应用系统是由时钟系统，复位系统，以及各种功能系统组成，单片机应用系统就是将单片机技术应用在电子、工业控制领域的各种典型产品，如以单片机为核心的智能煤气表、智能热力表、上网微波炉。
单片机是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），由运算器，控制器，存储器，输入输出设备等构成，相当于一个微型的计算机。与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比，它更强调自供应（不用外接硬件）和节约成本。它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出接口简单，功能较低。由于其发展非常迅速，旧的单片机的定义已不能满足，所以在很多应用场合被称为范围更广的微控制器；从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，已经发展到32位300M的高速单片机。
