微控制单元(Microcontroller Unit；MCU) ，又称单片机。是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。

目前主流的单片机大部分是哈弗结构，如：Microchip公司的PIC系列芯片，还有摩托罗拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ATMEL公司的AVR系列和ARM公司的ARM9、ARM10和ARM11，51单片机也属于哈佛结构。

目前使用冯·诺伊曼结构单片机也有不少，如：英特尔公司的8086、TI的 MSP430系列、Freescale的HCS08系列、ARM公司的ARM7、MIPS公司的MIPS处理器等。

根据总线或数据寄存器的宽度，单片机又分为8位、16位和32位单片机。8位、16位单片机主要用于一般的控制领域，一般不使用操作系统；32位用于网络操作、多媒体处理等复杂处理的场合。