单片机是一类芯片的总称，在一块芯片上集成了CPU，内存，Flash(类比电脑的硬盘，早期单片机是ROM）以及IO之类的外设，它不能运行Linux或者Windows这样的分时操作系统；树莓派是一个成品开发板，上面也有CPU、内存，但是它们都是以分立的芯片的形式存在，而且CPU性能远超单片机，可以运行Linux操作系统。简单粗暴地说单片机就是芯片，树莓派是个电路板（也可以说是电脑的主板），使用上的重要区别是前者往往没有操作系统，而后者往往运行着Linux。
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