Un microcontrolador es un chip integrado que a menudo forma parte de un sistema integrado. Incluye una CPU, RAM, ROM, puertos de E / S y temporizadores como una computadora estándar, pero debido a que están diseñados para ejecutar solo una tarea específica para controlar un solo sistema, son mucho más pequeños y simplificados para que puedan incluir todas las funciones requeridas en un solo chip. A diferencia de un microprocesador, que es un chip de uso general que se utiliza para crear una computadora o dispositivo multifunción y requiere varios chips para manejar diversas tareas, este dispositivo está destinado a ser más autónomo e independiente, y funciona como un dispositivo pequeño y dedicado. ordenador.
La gran ventaja de los microcontroladores, en comparación con el uso de microprocesadores más grandes, es que el recuento de piezas y los costos de diseño del artículo que se controla se pueden mantener al mínimo. Por lo general, se diseñan utilizando tecnología de semiconductores de óxido de metal complementario (CMOS), una técnica de fabricación eficiente que usa menos energía y es más inmune a los picos de energía que otras técnicas. También se utilizan múltiples arquitecturas, pero la arquitectura predominante es Complex Instruction Set Computer (CISC), que permite que el chip contenga múltiples instrucciones de control que se pueden ejecutar con una sola macroinstrucción. Algunos utilizan una arquitectura de computadora con conjunto de instrucciones reducido (RISC), que implementa menos instrucciones, pero ofrece una mayor simplicidad y un menor consumo de energía.
Los primeros controladores se construían normalmente a partir de componentes lógicos y, por lo general, eran bastante grandes. Más tarde, se utilizaron microprocesadores y los controladores pudieron encajar en una placa de circuito. Los microcontroladores ahora colocan todos los componentes necesarios en un solo chip. Debido a que controlan una sola función, algunos dispositivos complejos contienen varias.
Estos chips se han vuelto comunes en muchas áreas y se pueden encontrar en electrodomésticos, equipos informáticos e instrumentación. También tienen muchos usos industriales y se han convertido en una parte central de la robótica industrial. Debido a que generalmente se usan para controlar un solo proceso y ejecutar instrucciones simples, no requieren una potencia de procesamiento significativa.
El mercado de la automoción ha sido uno de los principales impulsores de los microcontroladores, muchos de los cuales se han desarrollado para aplicaciones de automoción. Debido a que deben soportar condiciones ambientales adversas, deben ser altamente confiables y duraderos. No obstante, al igual que sus contrapartes, los chips utilizados en los automóviles son muy económicos y pueden ofrecer funciones potentes que de otro modo serían imposibles o demasiado costosas de implementar.