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目前，单片机以其独特的优点，在智能仪表、家用电器、工业控制、数据采集、网络通信等领域得到广泛的应用。各行各业的工程技术人员正在根据自己的任务进行单片机应用系统的开发设计工作，从而改变了传统控制系统的设计思想和设计方法。以前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能，现在已能由单片机通过软件方法来实现了，这使控制系统的性能大大提高，应用领域更加广阔。
单片机主要用于嵌入式应用，故又称嵌入式微控制器，国际上常把单片机称为微控制器（MCU），而国内则比较习惯称为“单片机”。