单片系统或片上系统（，缩写：SoC）是一个将电脑或其他电子系统集成到单一芯片的集成电路。单片系统可以处理数字信号、模拟信号、混合信号甚至更高频率的信号。单片系统常常应用在嵌入式系统中。单片系统的集成规模很大，一般达到几百万门到几千万门。尽管微控制器通常只有不到100kB的随机存取存储器，但是事实上它也是一台小电脑的结构，一种简易的、功能弱化的单芯片系统，而一般认知的“单片系统”这个术语常被用来指功能更加强大的处理器，这些处理器可以运行Windows和Linux的某些版本。单片系统更强的功能要求它具备外部