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1946年，美国宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台电子数字计算机ENIAC。该计算机运算速度为5000次/秒，内部使用了18000多个电子管和1500多个继电器，占地面积150m 2 ，重约30吨。它的诞生引发了20世纪电子工业的革命，如今电子计算机以令人难以想象的速度发展，产品线不断更新换代，成为当前发展最快的行业。
近年来，为了满足小型设备或便携式设备的需求，在计算机的大家族中，单片微型计算机异军突起，发展十分迅速，其基本渗透到了电子设计领域的各个方面。
单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer）是在一块芯片上集成了中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、只读存储器（Read Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、定时器/计数器及I/O（Input/Output）接口等部件，这些部件构成了一个完整的微型计算机。单片微型计算机简称单片机。单片机从产生到现在的短短三十几年历史中，产品不断更新，其发展大致经历了4个阶段。
第一阶段是4位单片机时代（1970年—1974年），这时的单片机已经包含多种I/O接口，如并行接口、A/D和D/A转换接口等。这些丰富的I/O接口使得4位单片机具有很强的控制能力。其主要用于收音机、电视机和电子玩具等产品中。
第二阶段是中档8位单片机时代（1974年—1978年），Intel公司的MCS-48系列单片机是其中主要的代表产品。这时的单片机内部集成了8位CPU、多个并行I/O口、8位定时器/计数器、小容量的RAM和ROM等。这种单片机中没有集成串行接口，操作仍比较简单。
第三阶段是高档8位单片机时代（1978年—1983年），以Intel公司的MCS-51系列为典型代表。此时的单片机性能比前一代产品有明显提高，其内部增加了串行通信接口，具备多级中断处理系统，将定时器/计数器扩展为16位，并且扩大了RAM和ROM的容量等。这类单片机功能强，应用范围极广，至今仍有一定的应用市场。
第四阶段是增强型单片机时代及16位单片机时代（1983年至今）。这一阶段出现了许多新型的8位增强型单片机，其工作频率、内部存储器等都有很大的提升，例如PIC系列单片机、ARM系列单片机、AVR系列单片、C8051F系列单片机等。另外，有些集成电路厂商还推出了16位单片机，甚至32位单片机，其功能越来越强大，集成度越来越高。
总的来说，现在的单片机产品非常丰富，但4位、8位、16位单片机均有其各自的应用领域。例如，4位单片机在一些简单的家电和玩具中使用，8位单片机在中、小规模电子设计领域中占主流，而高性能的16位单片机在比较复杂的控制系统中得到应用。