1946年第一臺電子計算機誕生至今，依靠微電子技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)的進步，從電子管——晶體管——集成電路——大規(guī)模集成電路，使得計算機體積更小，功能更強。特別是近20年時間里，計算機技術(shù)獲得飛速的發(fā)展，計算機在工農(nóng)業(yè)，科研，教育，國防和航空航天領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，計算機技術(shù)已經(jīng)是一個國家現(xiàn)代科技水平的重要標志。
單片機誕生于20世紀70年代，象Fairchild公司研制的F8單片微型計算機。所謂單片機是利用大規(guī)模集成電路技術(shù)把中央處理單元(Center Processing Unit,也即常稱的CPU)和數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、程序存儲器(ROM)及其他I/O通信口集成在一塊芯片上，構(gòu)成一個最小的計算機系統(tǒng)，而現(xiàn)代的單片機則加上了中斷單元，定時單元及A/D轉(zhuǎn)換等更復(fù)雜、更完善的電路，使得單片機的功能越來越強大，應(yīng)用更廣泛。
20世紀70年代，微電子技術(shù)正處于發(fā)展階段，集成電路屬于中規(guī)模發(fā)展時期，各種新材料新工藝尚未成熟，單片機仍處在初級的發(fā)展階段，元件集成規(guī)模還比較小，功能比較簡單，一般均把CPU、RAM有的還包括了一些簡單的I/O口集成到芯片上，象Fairchild公司就屬于這一類型，它還需配上外圍的其他處理電路方才構(gòu)成完整的計算系統(tǒng)。類似的單片機還有Zilog公司的Z80微處理器。
1976年INTEL公司推出了MCS-48單片機，這個時期的單片機才是真正的8位單片微型計算機，并推向市場。它以體積小，功能全，價格低贏得了廣泛的應(yīng)用，為單片機的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，成為單片機發(fā)展史上重要的里程碑。
在MCS-48的帶領(lǐng)下，其后，各大半導(dǎo)體公司相繼研制和發(fā)展了自己的單片機，象Zilog公司的Z8系列。到了80年代初，單片機已發(fā)展到了高性能階段，象INTEL公司的MCS-51系列，Motorola公司的6801和6802系列，Rokwell公司的6501及6502系列等等,此外,日本的著名電氣公司NEC和HITACHI都相繼開發(fā)了具有自己特色的專用單片機。
80年代，世界各大公司均競相研制出品種多功能強的單片機，約有幾十個系列，300多個品種，此時的單片機均屬于真正的單片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、數(shù)目繁多的I/O接口、多種中斷系統(tǒng)，甚至還有一些帶A/D轉(zhuǎn)換器的單片機，功能越來越強大，RAM和ROM的容量也越來越大，尋址空間甚至可達64kB，可以說，單片機發(fā)展到了一個全新階段，應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛，許多家用電器均走向利用單片機控制的智能化發(fā)展道路。
1982年以后，16位單片機問世，代表產(chǎn)品是INTEL公司的MCS-96系列，16位單片機比起8位機，數(shù)據(jù)寬度增加了一倍，實時處理能力更強，主頻更高，集成度達到了12萬只晶體管，RAM增加到了232字節(jié)，ROM則達到了8kB，并且有8個中斷源，同時配置了多路的A/D轉(zhuǎn)換通道，高速的I/O處理單元，適用于更復(fù)雜的控制系統(tǒng)。
九十年代以后，單片機獲得了飛速的發(fā)展，世界各大半導(dǎo)體公司相繼開發(fā)了功能更為強大的單片機。美國Microchip公司發(fā)布了一種完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列單片機，引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注，特別它的產(chǎn)品只有33條精簡指令集吸引了不少用戶，使人們從INTEL的111條復(fù)雜指令集中走出來。PIC單片機獲得了快速的發(fā)展，在業(yè)界中占有一席之地。
隨后更多的單片機種蜂擁而至，MOTOROLA公司相繼發(fā)布了MC68HC系列單片機，日本的幾個著名公司都研制出了性能更強的產(chǎn)品，但日本的單片機一般均用于專用系統(tǒng)控制，而不象INTEL等公司投放到市場形成通用單片機。例如NEC公司生產(chǎn)的uCOM87系列單片機，其代表作uPC7811是一種性能相當優(yōu)異的單片機。MOTOROLA公司的MC68HC05系列其高速低價等特點贏得了不少用戶。
Zilog公司的Z8系列產(chǎn)品代表作是Z8671，內(nèi)含BASIC Debug解釋程序極大地方便用戶。而美國國家半導(dǎo)體的COP800系列單片機則采用先進的哈佛結(jié)構(gòu)。ATMEL公司則把單片機技術(shù)與先進的Flash存儲技術(shù)完美地結(jié)合起來，發(fā)布了性能相當優(yōu)秀的AT89系列單片機。包括中國的臺灣HOLTEK和WINBOND等公司也紛紛加入了單片機發(fā)展行列，憑著他們廉價的優(yōu)勢，分享一杯美羹。
1990年美國INTEL公司推出了80960超級32位單片機引起了計算機界的轟動，產(chǎn)品相繼投放市場，成為單片機發(fā)展史上又一個重要的里程碑。
此期間，單片機園地里，單片機品種異彩紛呈，爭奇斗艷。有8位、16位甚至32位機，但8位單片機仍以它的價格低廉、品種齊全、應(yīng)用軟件豐富、支持環(huán)境充分、開發(fā)方便等特點而占著主導(dǎo)地位。而INTEL公司憑著他們雄厚的技術(shù)，性能優(yōu)秀的機型和良好的基礎(chǔ)，目前仍是單片機的主流產(chǎn)品。只不過是九十年代中期，INTEL公司忙著開發(fā)他們個人電腦微處理器，已沒有足夠的精力繼續(xù)發(fā)展自己創(chuàng)導(dǎo)的單片機技術(shù)，而由PHILIPS等公司繼續(xù)發(fā)展C51系列單片機。