单片机使用二进制的主要原因如下：
1. 硬件物理限制
单片机的内部电路由逻辑门（如与门、或门）组成，这些逻辑门仅能识别两种状态：开（1）和关（0）。因此，二进制是唯一能与硬件直接对应的数据表示形式。
2. 器件实现简单性
制造具有两种稳定状态的电子器件（如晶体管）成本更低、可靠性更高。二进制通过0和1的开关状态实现逻辑运算，简化了硬件设计。
3. 通用性与兼容性
二进制作为计算机系统的通用语言，确保了不同厂商生产的单片机在硬件层面具有一致性。无论采用何种编程语言，最终都会转换为二进制指令执行。
4. 位级操作效率
在资源受限的单片机开发中，二进制支持位运算（如与、或、非等），可高效处理寄存器配置、内存地址等低级操作，显著提升程序执行速度。
总结：二进制是单片机硬件与软件设计的基石，其物理实现简单、兼容性强，并能最大化资源利用效率。