Un microcontrolador ( MCU para unidad de microcontrolador , también MC, UC o μC) es una computadora pequeña en un solo chip VLSI Integrado (IC). Un microcontrolador contiene una o más CPU (núcleos de procesador) junto con la memoria y los periféricos programables de entrada/salida. La memoria del programa en forma de RAM ferroeléctrica, ni ROM flash o OTP también se incluye a menudo en el chip, así como una pequeña cantidad de RAM. Los microcontroladores están diseñados para aplicaciones integradas, en contraste con los microprocesadores utilizados en computadoras personales u otras aplicaciones de propósito general que consisten en varios chips discretos.
En la terminología moderna, un microcontrolador es similar, pero menos sofisticado que, un sistema en un chip (SOC). Un SOC puede incluir un microcontrolador como uno de sus componentes, pero generalmente lo integra con periféricos avanzados como una unidad de procesamiento de gráficos (GPU), un módulo Wi-Fi o uno o más coprocesadores.
Los microcontroladores se utilizan en productos y dispositivos controlados automáticamente, como sistemas de control de motores de automóviles, dispositivos médicos implantables, controles remotos, máquinas de oficina, electrodomésticos, herramientas eléctricas, juguetes y otros sistemas integrados. Al reducir el tamaño y el costo en comparación con un diseño que utiliza un microprocesador, memoria y dispositivos de entrada/salida separados, los microcontroladores hacen que sea económico controlar digitalmente aún más dispositivos y procesos.
Algunos microcontroladores pueden usar palabras de cuatro bits y operar a frecuencias tan bajas como 4 kHz para un bajo consumo de energía (miliwatts o microwatts de un solo dígito). Generalmente tienen la capacidad de retener la funcionalidad mientras esperan un evento como un botón Press u otra interrupción; El consumo de energía mientras duerme (reloj de CPU y la mayoría de los periféricos) puede ser solo nanowatts, lo que hace que muchos de ellos se adapten bien a las aplicaciones de batería duraderas. Otros microcontroladores pueden cumplir roles críticos de rendimiento, donde pueden necesitar actuar más como un procesador de señal digital (DSP), con mayores velocidades de reloj y consumo de energía.