Μικροελεγκτές

Ένας μικροεπεξεργαστής μπορεί να εκτελεί υπολογισμούς και να επεξεργάζεται δεδομένα γρήγορα και αξιόπιστα και προκειμένου να επικοινωνήσει με το περιβάλλον του πρέπει να συνδεθεί με κάποιες περιφερειακές μονάδες, όπως μνήμη (RAM και ROM), ελεγκτής διακοπών (προκειμένου να δεχτεί και να αναγνωρίσει τα σήματα διακοπών από περιφερειακές μονάδες) και θύρες (ports) επικοινωνίας με τις μονάδες εισόδου-εξόδου. 

Ακόμη, ένα μικροϋπολογιστικό σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ελέγξει ένα σύστημα (πχ. εργοστασιακό συγκρότημα, βιομηχανικό αυτοματισμό κ.λπ.). Στην περίπτωση αυτή, πρέπει να δεχτεί αναλογικά σήματα (τιμές θερμοκρασίας, πίεσης κ.λπ.). Προκειμένου να αξιοποιήσει ένας μικροεπεξεργαστής τα σήματα αυτά πρέπει να παρεμβληθούν εξαρτήματα τα οποία να μπορούν να μετατρέψουν τις τιμές των σημάτων αυτών από αναλογικές σε ακολουθίες δυαδικών ψηφίων τις οποίες μπορεί να επεξεργαστεί ο μικροεπεξεργαστής. Οι συσκευές αυτές ονομάζονται αναλογικό-ψηφιακοί μετατροπείς (Analog-to-Digital Converters, A/D). Έτσι, η σχεδίαση ενός μικροϋπολογιστικού συστήματος περιλαμβάνει, εκτός από το ολοκληρωμένο κύκλωμα του μικροεπεξεργαστή και τις περιφερειακές συσκευές, η σύνδεση και ο συγχρονισμός των οποίων καθιστά πολύπλοκη τη σχεδίαση του ολοκληρωμένου συστήματος.

Μια λύση στο πρόβλημα θα ήταν να υπήρχε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα το οποίο να περιλαμβάνει κάποιες από τις απαραίτητες περιφερειακές συσκευές. Ένα τέτοιο κύκλωμα ονομάζεται μικροελεγκτής (microcontroller). Οι πιο γνωστές από τις περιφερειακές μονάδες που χρειάζονται για να λειτουργήσει ένα μικροϋπολογιστικό σύστημα (και οι οποίες περιλαμβάνονται στο ολοκληρωμένο κύκλωμα ενός μικροελεγκτή) είναι οι εξής.

• μνήμη (RAM και ROM)
• θύρες εισόδου / εξόδου, καθώς και θύρες σειριακής και παράλληλης επικοινωνίας
• μονάδα αναγνώρισης διακοπών
• μετατροπείς αναλογικού σήματος σε ψηφιακό και αντίστροφα
• μετρητές χρόνου-χρονιστές (timers)