单片机是一种将微处理器、存储器、I/O接口和中断系统等集成在同一块集成电路芯片上的微型计算机。它是一种结构紧凑、功耗低、成本较低的计算机系统。与传统的大型计算机或个人计算机相比，单片机具有体积小、功耗低、可靠性高、价格低廉等优势，被广泛应用于许多领域。
单片机结构主要包括微处理器、存储器、I/O接口和中断系统等几个主要组成部分。微处理器是单片机中的核心部件，负责数据的处理和控制指令的执行。存储器主要用于存储程序和数据，包括RAM和ROM两种类型。I/O接口用于与外部设备进行数据交换，包括输入和输出两个方向。中断系统用于处理外部设备的中断请求。
单片机系统的扩展包括外围设备、过程控制、I/O通道、A/D和D/A转换器等。外围设备是与单片机相连的其他硬件组件，如键盘、显示器、鼠标等。过程控制是指通过单片机对物理过程进行控制和监控的功能，例如温度控制、速度控制等。I/O通道是用于和外部设备进行数据交换的通道，可以通过并行方式或串行方式实现。A/D和D/A转换器则是用于将模拟信号转换为数字信号或将数字信号转换为模拟信号的设备。
电气工程学院微型计算机专业是培养掌握计算机基础理论和嵌入式系统设计的专业人才。在计算机专业课程中，学生将学习到单片机的结构和系统扩展的相关知识。通过学习，学生将能够掌握单片机的原理和应用，能够设计和开发基于单片机的嵌入式系统。
在微型计算机系统的开发过程中，硬件和软件是密切相关的。硬件设计包括选取合适的器件和接口、设计电路图和PCB布局等。软件设计则包括编写程序、调试和测试等。硬件和软件的开发过程需要相互配合，才能最终实现一个完整的微型计算机系统。
总之，单片机结构和系统扩展是微型计算机领域的重要内容。通过学习和掌握单片机结构和系统扩展的知识，我们能够深入理解单片机的工作原理，能够设计和开发基于单片机的嵌入式系统。这将为我们未来的学习和工作提供坚实的基础。
