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单片机硬件系统是实现某个项目或工程所需要的所有的硬件电气连接线路，系统扩展方法与单片机所选的系列（如51系列、AVR系列、8086系列等）有关。不同系列的单片机，其内部接口、总线设置是不同的，故硬件系统的设计也是不尽相同的。硬件系统的设计包括单片机基本系统设计、系统扩展、交互设备配置、信号采集配置四个基本方面。