CPU的核心是CPU，控制MCU的運行。主要完成指令執行、數據操作、指令讀寫、數據傳輸等。目前大多數單片機使用8位或16位CPU。
存儲器存儲器是單片機的重要組成部分。存儲器壹般分為兩類:程序存儲器ROM(只讀存儲器)和數據存儲器ram(隨機存取存儲器)。存儲程序代碼和常量數據的ROM稱為程序存儲器，存儲變量數據的ram稱為數據存儲器。
I/O端口I/O外設接口是單片機與外界通信的重要手段。通常可以根據單片機內部管腳的方便程度來區分端口的類型。這些包括端口、串口、定時器端口等等。
定時器定時器是單片機的重要組成部分。它使單片機具有定時、計數和延時功能。另外，在單片機的控制系統中，精確的時間控制和定時器是必不可少的。
在片上外圍單片機的設計中，經常會提供大量的外圍設備，如AD轉換器、DA轉換器、液晶屏等。這些外設在單片機的應用中起著重要的作用。
綜上所述，單片機的基本結構由CPU、ROM、RAM、I/O口、定時器、中斷控制器和片內外設組成。每個組件都有其獨特的功能，並且相互配合，從而可以完成各種復雜的任務。同時，單片機的基本結構也很關鍵。在設計中，必須明確單片機的各個部分如何相互配合，以達到所要求的功能和性能。