微控制單元（Microcontroller Unit；MCU），又稱單片微型計算機（Single Chip Microcomputer ）或者單片機，它是把中央處理器（Central Process Unit；CPU）的頻率與規格做適當縮減，并將內存（memory）、計數器（Timer）、USB、A／D轉換、UART、PLC、DMA等周邊接口，甚至LCD驅動電路都整合在單一芯片上，形成芯片級的計算機，為不同的應用場合做不同組合控制。

諸如手機、PC外圍、遙控器，至汽車電子、工業上的步進馬達、機器手臂的控制等，都可見到MCU的身影。

MCU和MPU有什么區別？

集成電路和電子計算機的發展早在20世紀就已經開始了，在電子計算機中，中央處理器（CPU）是電腦中的核心配件，其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。中央處理器主要包括兩個部分，即控制器、運算器，其中還包括高速緩沖存儲器及實現它們之間聯系的數據、控制的總線。

處理器架構設計的迭代更新以及集成電路工藝的不斷提升促使CPU不斷發展完善，從最初專用于數學計算到廣泛應用于通用計算，從4位到8位、16位、32位處理器，最后到64位處理器，從各廠商互不兼容到不同指令集架構規范的出現，CPU 自誕生以來一直在飛速發展。CPU逐漸發展出來三個分枝，一個是DSP（Digital Signal Processing／Processor，數字信號處理），另外兩個是MCU（Micro Control Unit，微控制器單元）和MPU（Micro Processor Unit，微處理器單元）。

常會有人搞不清MPU和MCU的區別，這是各具特色的兩個分支，它們互相區別，但又互相融合、互相促進。與微處理器（MPU）以運算性能和速度為特征的飛速發展不同，微控制器（MCU）則是以其控制功能的不斷完善為發展標志的。

MCU集成了片上外圍器件；MPU不帶外圍器件（例如存儲器陣列），是高度集成的通用結構的處理器，是去除了集成外設的MCU；DSP運算能力強，擅長很多的重復數據運算，而MCU則適合不同信息源的多種數據的處理診斷和運算，側重于控制，速度并不如DSP。MCU區別于DSP的最大特點在于它的通用性，反應在指令集和尋址模式中。DSP與MCU的結合是DSC，它終將取代這兩種芯片。

進入萬物互聯時代，MCU成為了各種物聯網應用的控制核心，因其高性能、低功耗、可編程、靈活性在消費電子、醫療電子、工業控制、汽車電子和通信等領域廣泛應用。按照位數來劃分，MCU可分為4位、8位、16位、32位和64位微處理器，現在32位MCU已經成為主流，正在逐漸替代過去由8／16位MCU主導的應用和市場。若按照指令集架構（ISA）來劃分，MCU類型包括8051、Arm、MIPS、RISC－V、POWER等微處理器。基于ArmCortex－M系列內核IP的MCU已經成為32位MCU的市場主流，在新興的物聯網領域，最近幾年開源的RISC－V微處理器也開始流行起來。