單片機仿真器是指以調(diào)試單片機軟件為目的而專門設(shè)計制作的一套專用的硬件裝置。

單片機在體系結(jié)構(gòu)上與PC機是完全相同的，也包括中央處理器，輸入輸出接口，存儲器等基本單元，因而與PC機等設(shè)備的軟件結(jié)構(gòu)也是類似的。因而單片機在軟件開發(fā)的過程中也需要對軟件進行調(diào)試，觀察其中間結(jié)果，排除軟件中存在的問題。但是由于單片機的應(yīng)用場合問題，其不具備標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出裝置，受存儲空間限制，也難以容納用于調(diào)試程序的專用軟件，因此要對單片機軟件進行調(diào)試，就必須使用單片機仿真器。單片機仿真器具有基本的輸入輸出裝置，具備支持程序調(diào)試的軟件，使得單片機開發(fā)人員可以通過單片機仿真器輸入和修改程序，觀察程序運行結(jié)果與中間值，同時對與單片機配套的硬件進行檢測與觀察，可以大大提高單片機的編程效率和效果。

最早的單片機仿真器是一套獨立裝置，具有專用的鍵盤和顯示器，用于輸入程序并顯示運行結(jié)果;隨著PC機的普及，新一代的仿真器大多數(shù)都是利用PC機作為標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出裝置，而仿真器本身成為微機和目標(biāo)系統(tǒng)之間的接口而已，仿真方式也從最初的機器碼發(fā)展到匯編語言、C語言仿真，仿真環(huán)境也與PC機上的高級語言編程與調(diào)試環(huán)境非常類似了。

仿真機一般具有一個仿真頭，用于取代目標(biāo)系統(tǒng)中的單片機，也就是用這個插頭模仿單片機，這也是單片機仿真器名稱的由來。

目前，隨著單片機的小型化，貼片化和具有ISP，IAP等功能的單片機的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)單片機仿真器的應(yīng)用范圍也有所縮小。而軟件單片機仿真器（即單片機仿真程序）的應(yīng)用逐漸廣泛，單片機仿真程序即在個人計算機上運行的特殊程序，可在一定程度上模擬單片機運行的硬件環(huán)境，并在該環(huán)境下運行單片機目標(biāo)程序，并可對目標(biāo)程序進行調(diào)試、斷點、觀察變量等操作，可大大提升單片機系統(tǒng)的調(diào)試效率。純軟件單片機仿真器往往與硬件設(shè)計程序集成在一起發(fā)布，使得開發(fā)者可以對單片機硬件與軟件進行同步開發(fā)。