Ein Mikrocontroller ist ein integrierter Chip, der oft Teil eines eingebetteten Systems ist. Es enthält eine CPU, RAM, ROM, E/A-Ports und Timer wie ein Standardcomputer, aber da sie nur eine einzige spezifische Aufgabe ausführen, um ein einzelnes System zu steuern, sind sie viel kleiner und vereinfacht, sodass sie Folgendes enthalten können: alle benötigten Funktionen auf einem einzigen Chip. Im Gegensatz zu einem Mikroprozessor, bei dem es sich um einen Allzweckchip handelt, der zum Erstellen eines Multifunktionscomputers oder -geräts verwendet wird und mehrere Chips benötigt, um verschiedene Aufgaben zu bewältigen, soll dieses Gerät eigenständiger und unabhängiger sein und als winziges, dediziertes Gerät funktionieren Rechner.
Der große Vorteil von Mikrocontrollern gegenüber größeren Mikroprozessoren besteht darin, dass die Stückzahl und die Konstruktionskosten des zu steuernden Artikels auf ein Minimum reduziert werden können. Sie werden typischerweise mit komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter-Technologie (CMOS) entwickelt, einer effizienten Herstellungstechnik, die weniger Strom verbraucht und immun gegen Leistungsspitzen als andere Techniken ist. Es werden auch mehrere Architekturen verwendet, aber die vorherrschende Architektur ist der Complex Instruction Set Computer (CISC), der es dem Chip ermöglicht, mehrere Steuerbefehle zu enthalten, die mit einem einzigen Makrobefehl ausgeführt werden können. Einige verwenden eine RISC-Architektur (Reduced Instruction Set Computer), die weniger Befehle implementiert, aber eine größere Einfachheit und einen geringeren Stromverbrauch bietet.
Frühe Controller wurden typischerweise aus Logikkomponenten aufgebaut und waren normalerweise ziemlich groß. Später wurden Mikroprozessoren verwendet, und Controller konnten auf eine Leiterplatte passen. Mikrocontroller platzieren jetzt alle benötigten Komponenten auf einem einzigen Chip. Da sie eine einzige Funktion steuern, enthalten einige komplexe Geräte mehrere.
Diese Chips sind in vielen Bereichen verbreitet und finden sich in Haushaltsgeräten, Computergeräten und Instrumenten. Sie haben auch viele industrielle Anwendungen und sind zu einem zentralen Bestandteil der Industrierobotik geworden. Da sie normalerweise verwendet werden, um einen einzelnen Prozess zu steuern und einfache Anweisungen auszuführen, benötigen sie keine nennenswerte Rechenleistung.
Der Automobilmarkt war ein wichtiger Treiber von Mikrocontrollern, von denen viele für Automobilanwendungen entwickelt wurden. Da sie rauen Umgebungsbedingungen standhalten müssen, müssen sie sehr zuverlässig und langlebig sein. Dennoch sind die in Autos verwendeten Chips wie ihre Pendants sehr preiswert und können leistungsstarke Funktionen liefern, die sonst nicht oder zu teuer zu implementieren wären.