background image

separate chips and have proved to be highly popular in embedded systems since their 
introduction in the 1970s. 

Some   microcontrollers   can   afford   to   use   a   Harvard   architecture:   separate 

memory buses for instructions and data, allowing accesses to take place concurrently. 

The   decision   of   which   peripheral   to   integrate   is   often   difficult.   The 

Microcontroller   vendors   often   trade   operating   frequencies   and   system   design 
flexibility against time-to-market requirements from their customers and overall lower 
system cost. Manufacturers have to balance the need to minimize the chip size against 
additional functionality. 

Microcontroller architectures are available from many different vendors in so 

many varieties that each instruction set architecture could rightly belong to a category 
of their own. Chief among these are the 8051, Z80 and ARM derivatives.[citation 
needed] 

A microcontroller (also MCU or µC) is a functio

nal computer system-on-

a-chip. It contains a processor core, memory, and programmable 
input/output peripherals.
Microcontrollers include an integrated CPU, memory (a small amount 
of RAM, program memory, or both) and peripherals capable of input and output. 

It emphasizes high integration, in contrast to a microprocessor 

which only contains a CPU (the kind used in a PC). In addition to the 
usual arithmetic and logic elements of a general purpose 
microprocessor, the microcontroller integrates additional elements 
such as read-write memory for data storage, read-only memory for 
program storage, Flash memory for permanent data storage, 
peripherals, and input/output interfaces. At clock speeds of as little as 
32KHz, microcontrollers often operate at very low speed compared to 
microprocessors, but this is adequate for typical applications. They 
consume relatively little power (milliwatts or even microwatts), and 
will generally have the ability to retain functionality while waiting for 
an event such as a button press or interrupt. Power consumption while sleeping (CPU 
clock and peripherals disabled) may be just nanowatts, making them ideal for low 
power and long lasting battery applications.

Microcontrollers are used in automatically controlled products and devices, such 

as automobile engine control systems, remote controls, office machines, appliances, 
power tools, and toys. By reducing the size, cost, and power consumption compared 
to a design using a separate microprocessor, memory, and input/output devices, 
microcontrollers make it economical to electronically control many more processes.

The   majority   of   computer   systems   in   use   today   are   embedded   in   other 

machinery, such as automobiles, telephones, appliances, and peripherals for computer 
systems. These are called embedded systems. While some embedded systems are very