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单片机的存储器ROM和RAM是严格区分的。ROM称为程序存储器，只存放程序、固定常数及数据表格。RAM则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据。这样的结构主要是考虑到单片机用于控制系统中，有较大的程序存储器空间，把开发成功的程序固化在ROM中，而把少量的随机数据存放在RAM中。这样，小容量的数据存储器能以高速RAM形式集成在单片机内，加快了单片机程序的执行速度。单片机的主要特点如下。
● 单片机的I/O（输入/输出）引脚通常是多功能复用的。由于单片机的引脚数目有限，为了解决实际引脚数少和需要的信号线多的矛盾，采用了引脚功能复用的方法。引脚处于何种功能，可由指令来设置或由机器状态来区分。
● 单片机的外部扩展能力强。在内部的功能不能满足应用需求时，均可在外部进行扩展（如扩展ROM、RAM，I/O接口，定时器/计数器等），给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。
● 体积小，成本低，运用灵活，易于产品化，它能方便地组成各种智能化的控制设备和仪器，做到机电一体化。
● 抗干扰能力强，适用温度范围大，在各种恶劣的环境下都能可靠地工作，这是通用计算机无法比拟的。
● 可以方便地实现多机和分布式控制，使整个控制系统的效率和可靠性大大提高。
工业控制：单片机可以构成各种工业控制系统、数据采集系统等，如数控机床、自动生产线控制、电机控制、温度控制等。
仪器仪表：如智能仪器、医疗器械、数字示波器等。
智慧城市：智能交通、智能安防、智能环境、智能家居等物联网应用。
计算机外部设备与智能接口：如图形终端机、传真机、复印机、打印机、绘图仪等。
商用产品：如自动售货机、电子收款机、电子秤等。
家用电器：如微波炉、电视机、空调、洗衣机、录像机、音响设备等。