Przy pomocy bramek i przerzutników można budować dowolnie skomplikowane sieci logiczne. Jednakże od strony ekonomicznej jest to nieefektywne. Gdy liczba elementów rośnie, konstrukcja staje się coraz bardziej złożona i trudniejsza do wykonania oraz do uruchomienia. W takim skomplikowanym układzie mogą pojawić się różne problemy, np. zimne luty, znaczne zużycie energii. Rozwiązaniem okazało się zastosowanie układów uniwersalnych, które są sterowane przez program i mogą pełnić różne funkcje. Układy takie nazywamy mikrokontrolerami.

Mikrokontroler jest kompletnym komputerem, który został umieszczony wewnątrz pojedynczego układu scalonego. Na rynku elektronicznym spotkamy ogromną ilość różnych mikrokontrolerów, głównie rodziny PIC i AVR. Istnieją wersje przewlekane i SMD o tych samych parametrach (niektóre zaawansowane mikrokontrolery produkowane są tylko mikroprocesor, pamięć oraz różne urządzenia wejścia/wyjścia.

Sieć logiczna budowana jest z bramek oraz przerzutników. Sposób jej działania jest ściśle określony przez wzajemne połączenia tych elementów. Mówimy, że sieć jest zaprogramowana sprzętowo i może realizować określone funkcje logiczne. Mikroprocesor również jest siecią logiczną zbudowaną z bramek i przerzutników. Różnica leży w stopniu złożoności. W mikroprocesorze znajduje się zwykle wiele tysięcy elementów logicznych (nawet wiele milionów, jak w przypadku procesorów używanych przez duże komputery). Dzięki temu działanie tej sieci jest bardzo złożone i może być programowane przez użytkownika. Mikroprocesor ściśle współpracuje z dwoma dodatkowymi elementami systemu: z pamięcią oraz z urządzeniami wejścia/wyjścia.