近几年，单片机已逐步深入到人们生产生活的各个领域，各种类型的单片机随着电子产品的发展不断开发出来。但由于单片机是隐藏在电子产品的印制板上，因此还有不少人对单片机了解很少，甚至不知单片机为何物。例如，有人提出单片机也算是电脑吗？它能用来打中、英文吗？能用来玩游戏吗？能用它来上网吗？如果回答说：“单片机就其组成而言是一台计算机，但它不能直接用来打中英文、玩游戏、上网”，这样回答显然未尽其意，那么先从我们身边几个实用例子来说明它的应用吧！
单片机的应用实例
这里举出我们身边两个常见的实例来说明单片机的功能及其应用。
出租车计程计价器是大家很熟悉的，它就是以单片机为核心组成的“智能”仪器，它的原理框图如图1所示。该仪器在出租车行进中即时显示随行程变化的车价，并能在一次租车结束时显示出：里程、行车中停车累计时间、总价等。另外，还能打印出出租车单位代码、出租车单位电话号码、车号、乘车日期、上下车时间。有的还配有语音电路，能在上车后发出“欢迎光临”、下车时发出“请带好随身物品，欢迎再次光临”等语句。
由图1可知，它由测速电路（测速传感器电路及脉冲整形电路）、实时时钟（输出时间信号）、微型打印机、显示器（LED或LCD显示）、语音电路、稳压电源及空车标志牌组成。
这里主要介绍一下此仪器是怎样实现计程功能的，如图2所示。测速齿轮与车轮的转动有一定比例关系（假设为1∶1，即车轮转一周，测速齿轮也转一周）。在测速齿轮上方放置一个感应测速传感器，当齿顶接近传感器时，输出为“0”（低电平）；当齿轮转到两齿之间时，输出为“1”（高电平）。若齿轮有100个齿，则齿转旋转一周，传感器相应输出100个脉冲。轮胎的周长是已知的，则可以算出出租车行驶1公里轮胎的转数，即可推算出1公里对应多少个脉冲了。这样“计程”的问题变得十分简单了：只要计脉冲数就可以知道跑多少距离了。传感器输出的脉冲经整形后输入单片机的I/O口（I是IN，即输入；O是OUT，即输出。I/O表示输入、输出信号的端口）。由单片机将输入的脉冲计数并计算出相应的里程数；并不断地将该数送到显示器，显示出跑过的里程数。与此同时单片机也进行计价计算，当它的计价费超过起步价（如10元）后，开始以单位价累加，你就可以在计价显示器上看到与计程相对应的车费了。
再介绍一下图2中的实时时钟。它是一个万年历芯片，能输出年、月、日、时、分、秒的时间信号。它有单独的电池供电，不管车是走、是停，它永不间断地工作。它提供给单片机准确的时间参数。
当乘客上车、出租车开始行驶时，司机把空车标志牌放倒，这是给仪器通电，并向单片机发出一个信号，内部程序开始启动：将实时时钟的信号输入单片机（存入贮存器），并开始计时；将测速脉冲输入单片机，开始计脉冲计程；打开语音电路，发出欢迎词；显示器被开通，开始显示各参数。由于单片机执行程序（也包括进行运算）是极快的，所以能做到数据的即时运算，即时更新和即时显示。这样，它就按设计好的程序（已固化在单片机中）开始运作。
当到达目的地，司机将空车标志牌竖起时，又给单片机一个信号：说明目的地已到，可开动语音电路，发出告别词；开动打印机，打印出专用发票。另外，单片机内部进行复位、清零，为下一次计程、计价作好准备，此系列操作完毕后关机。
电子秤的结构框图如图3所示。它由单片机、称重传感器（应变片）、放大电路、A/D变换器、键盘、显示器及电源等组成。称重传感器将物体重量转换成相应的电压，这个电压较小，并且有一定的离散性，所以要经放大器放大并调整到符合要求的电信号，如10g对应于5mV（即1kg重量时放大器要调整到输出为500mV），再经过A/D变换将模拟量转换成数字量后才将物体重量的信息输入单片机；通过键盘操作将物品的单价（每500g的价）键入单片机。由单片机内部程序进行乘法计算后，将物品的重量、单价及总价在显示器上显示出来。
电子秤还可以作“去皮”称重及多次购物累计物价的功能。有的电子秤还能作收入钱数及应找钱数的运算。
为了提高电子秤称重的准确性（精度要求优于千分之三），单片机可以对称重传感器进行线性化补偿，并且可以对环境温度变化引起的温度误差进行补偿（这是一般模拟电路很难实现的），提高称重精度。
从以上介绍的两个实例可以了解到有单片机的电子产品的基本结构与工作原理，并可以注意到它的一个特点：功能专用。无论是它的电路部分（硬件）或所编的程序（软件）都是针对某一项任务专门设计开发的，一般情况下它没有通用性。单片机有计算机的功能，它通过程序进行各种运算实现各种控制，如上例中的计程、计价，还包括停车累计时间计算及其计价（加入总价），将有关数据送给显示器显示，最后数据送打印机打出专用发票。此外，在某些领域中它还承担了大中型计算机和通用的微型计算机无法完成的一些工作。
另外，上例中的单片机与电路部分是做在印制板上，装在设备的内部（即所谓嵌入式），难怪大家不见单片机真面目了。
其实使用单片机的电子产品种类是相当丰富的，其生产的总量大大地超过个人电脑。例如在下列产品中都有单片机在发挥作用：VCD、DVD、高档音响、高档电视机、空调、洗衣机、微波炉、电饭煲、照相机、蜂窝电话、BP机、充电器、电子血压计、商场收银机、新型电度表、加油站加油机、各种测量仪器、仪表及控制系统等等。
单片机简介
单片机的全称为单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer）但目前已习惯称之为单片机。由于半导体工艺技术的发展，很多电子产品中往往只有一片集成电路，如收音机、录放机、计算器、遥控器等等，它们也可称为“单片机”，因此，容易产生混淆。
单片机叫微控制器（Micro-Controller，写作μC）或微处理器（Micro-Processor，写作μP）的称呼更为合适些。因为它在装置或系统中对信号进行“控制”及“处理”。另一方面，在实际的单片机结构中往往因产品的需要而增加RAM或ROM芯片，或者扩I/O口（增加I/O口芯片）。因此，再称之为单片机实则有点“名不副实”了。
单片机从外形来看只是一个集成电路，最简单的单片机仅是一个8引脚的器件，但复杂的有几十个、甚至160个引脚。它内部主要有中央处理单元（CPU）、存储器（随机存储器RAM和只读存储器ROM）、I/O口、定时系统等。有的单片机还有A/D变换器、LED或LCD驱动器、E2PROM、闪速存储器等。典型的单片机结构如图4所示。
单片机的应用是一种开发工作，通常是为具有一定功能的批量生产的电子产品开发的。单片机是产品的核心，但要实现一定的功能，还要设计各种接口电路（硬件），即所谓硬件设计；单片机根据功能要求设计应用程序，即所谓软件设计，并通过开发工具对程序进行调试。当然，对整个产品开发来说还有结构设计、机械部分设计、外形设计等等。
单片机的CPU有4位、8位、16位及32位的，一般家用电器、消费类电子产品用4位或8位即可，工业过程控制、机器人等复杂产品则多用16位或32位的。随着半导体工业发展，单片机的价位也在逐年下降，一般4位、8位机约为1美元/片。为了更好地满足各种产品对单片机的要求，单片机生产厂商常与应用厂商合作，进行针对性的单片机开发。例如，摩托罗拉公司就开发出近300种单片机以满足不同产品的需要。
单片机的应用使电子类产品功能增加、性能提高、成本降低（许多工作可由软件完成），对加快产品更新换代起到了显著的推动作用。
（戴维德）