單片微型計算機簡稱單片機，簡單來說就是集CPU（運算、控制）、RAM（數據存儲-內存）、ROM（程序存儲）、輸入輸出設備（串口、並口等）和中斷系統處於同一晶片的器件。
在我們自己的個人電腦中，CPU、RAM、ROM、I/O這些都是單獨的晶片，然後這些晶片被安裝在一個主板上，這樣就構成了我們的PC主板，進而組裝成電腦。而單片機將這些都集中在了一個晶片上。
應用最廣泛的8位單片機，當然也是初學者們最容易上手學習的單片機。最早由Intel推出，由於其典型的結構和完善的總線專用寄存器的集中管理，眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統，堪稱為一代「經典」，為以後的其它單片機的發展奠定了基礎。
▼ 51單片機特性
51單片機之所以成為經典，成為易上手的單片機主要有以下特點：
從內部的硬體到軟體有一套完整的按位作業系統，稱作位處理器，處理對象不是字或字節而是位。不但能對片內某些特殊功能寄存器的某位進行處理，如傳送、置位、清零、測試等，還能進行位的邏輯運算，其功能十分完備，使用起來得心應手。
同時在片內RAM區間還特別開闢了一個雙重功能的地址區間，使用極為靈活，這一功能無疑給使用者提供了極大的方便。
乘法和除法指令，這給編程也帶來了便利。很多的八位單片機都不具備乘法功能，做乘法時還得編上一段子程序調用，十分不便。
▼ 51單片機缺點
（1）AD、EEPROM等功能需要靠擴展，增加了硬體和軟體負擔。
（2）雖然I/O腳使用簡單，但高電平時無輸出能力，這也是51系列單片機的最大軟肋。
（3）運行速度過慢，特別是雙數據指針，如能改進能給編程帶來很大的便利。
（4）51保護能力很差，很容易燒壞晶片。
▼ 51單片機應用範圍
目前在教學場合和對性能要求不高的場合大量被採用。
使用最多的器件：8051、80C51。
由ST廠商推出的STM32系列單片機，行業的朋友都知道，這是一款性價比超高的系列單片機，應該沒有之一，功能及其強大。其基於專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的ARM Cortex-M內核；同時具有一流的外設，1μs的雙12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI等。
在功耗和集成度方面也有不俗的表現，當然和MSP430的功耗比起來是稍微遜色的一些，但這並不影響工程師們對它的熱捧程度。由於其簡單的結構和易用的工具，再配合其強大的功能，在行業中赫赫有名。
▼ STM32單片機特性
（1）內核：ARM 32位Cortex-M3 CPU，最高工作頻率72MHz，1.25DMIPS/MHz，單周期乘法和硬體除法。
（2）存儲器：片上集成32-512KB的Flash存儲器，6-64KB的SRAM存儲器。
（3）時鐘、復位和電源管理：2.0-3.6V的電源供電和I/O接口的驅動電壓，POR、PDR和可編程的電壓探測器（PVD），4-16MHz的晶振，內嵌出廠前調校的8MHz RC振蕩電路，內部40 kHz的RC振蕩電路，用於CPU時鐘的PLL，帶校準用於RTC的32kHz的晶振。
（4）調試模式：串行調試（SWD）和JTAG接口，最多高達112個的快速I/O埠、最多多達11個定時器、最多多達13個通信接口。
▼ STM32常用的器件
使用最多的器件：STM32F103系列、STM32 L1系列、STM32W系列。
51單片機是對所有兼容Intel8031指令系統的單片機的統稱，這一系列的單片機的始祖是Intel的8031單片機，後來隨著flash ROM技術的發展，8031單片機取得了長足的進展成為了應用最廣泛的8bit單片機之一，它的代表型號就是ATMEL公司的AT89系列。
STM32單片機則是ST（意法半導體）公司使用ARM公司的cortex-M3為核心生產的32bit系列的單片機，它的內部資源（寄存器和外設功能）較8051、AVR和PIC都要多的多，基本上接近於計算機的CPU了，適用於手機、路由器等。