单片机采用二进制的主要原因如下：
物理实现基础 
单片机的最基本运算单位是二进制位（bit），其状态由高电平和低电平表示，对应逻辑0和1。这种物理特性（如晶体管的导通与截止）天然适合用二进制编码。
简化硬件设计
二进制系统仅需两种状态（开/关），便于用逻辑门电路实现。例如，4位二进制数可直接对应1位十六进制数，减少线路复杂度，提升可靠性。
位操作效率
在配置GPIO寄存器、处理数据时，二进制能直观表示每个bit的状态（如PA0高电平对应0b00000001）。这种位级操作比十进制更高效，符合硬件运算逻辑。
编程与调试便利性
虽然二进制代码冗长，但通过十六进制等高级进制可简化书写（如1A对应二进制的1010），便于人类阅读和调试。同时，二进制与硬件状态一一对应，便于理解程序逻辑。
总结：
二进制是单片机的“母语”，由硬件物理特性决定，同时通过进制转换提升编程效率，是实现高效、可靠运行的基础。