Mikrocontroller (kurz „μC“ oder „uC“) sind ein Gattungsbegriff für ein-Chip-Prozessrechner-Architekturen, die neben der eigentlichen Recheneinheit auch noch eine Vielzahl verschiedener spezialisierter Peripheriemodule integrieren. Hierdurch grenzen sie sich von den Mikroprozessoren ab, wobei der Übergang durchaus fließend interpretiert werden kann. Beispiele solcher Peripheriemodule sind Zeitgeber und Zähler sowie Schnittstellen zur digitalen oder zur analogen Welt.
Typische Einsatzgebiete für Mikrocontroller sind sowohl im Bereich hardwarenaher Stand-Alone-Systeme als auch als Subprozessoren in komplexen Multiprozessorsystemen zu finden. Der extrem energiesparende Prozessorkern der MSP430-Familie von Texas Instruments hat dabei besondere Vorteile bei batteriebetriebenen Geräten. Die zur Verfügung stehende Rechenleistung darf man auch nicht unterschätzen. Ein moderner MSP430-Mikrocontroller besitzt mit bis zu 16 MIPS (Million Instructions per Second) in etwa die gleiche Rechenkapazität wie ein 80286-PC-System vor 15 Jahren. Eine Vielzahl von diskreten und komplexen Schaltungen, die früher mit einer großen Anzahl von Bauteilen realisiert wurden, lassen sich heute durch wenige Zeilen Software-Code mit einem Mikrocontroller ersetzen. Die Entwicklung von einfachen bis komplexen Schaltungen wird damit schneller und kostengünstiger. Ein weiterer Vorteil ist, dass man Softwarefehler in der Regel einfacher auch noch nach Auslieferung des Produkts beheben kann als Fehler in der Hardware.
Nichtsdestotrotz kommt man auch bei Mikrocontrollern nicht ohne eine äußere Beschaltung aus. Daher enthält diese Dokumentation neben der funktionellen Beschreibung immer auch eine Beschreibung der notwendigen Peripheriebeschaltung.