Vi điều khiển thường được dùng để xây dựng các hệ thống nhúng. Nó xuất hiện khá nhiều trong các dụng cụ điện tử, thiết bị điện, máy giặt, lò vi sóng, điện thoại, đầu đọc DVD, thiết bị đa phương tiện, dây chuyền tự động, v.v.
Hầu hết các vi điều khiển ngày nay được xây dựng dựa trên kiến trúc Harvard, kiến trúc này định nghĩa bốn thành phần cần thiết của một hệ thống nhúng. Những thành phần này là lõi CPU, bộ nhớ chương trình (thông thường là ROM hoặc bộ nhớ Flash), bộ nhớ dữ liệu (RAM), một hoặc vài bộ định thời và các cổng vào/ra để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi và các môi trường bên ngoài - tất cả các khối này được thiết kế trong một vi mạch tích hợp. Vi điều khiển khác với các bộ vi xử lý đa năng ở chỗ là nó có thể hoạt động chỉ với vài vi mạch hỗ trợ bên ngoài.
Các vi điều khiển thông dụng
Họ vi điều khiển AMCC (do tập đoàn "Applied Micro Circuits Corporation" sản xuất). Từ tháng 5 năm 2004, họ vi điều khiển này được phát triển và tung ra thị trường bởi IBM.
403 PowerPC CPU
PPC 403GCX
405 PowerPC CPU
PPC 405EP
PPC 405GP/CR
PPC 405GPr
PPC NPe405H/L
440 PowerPC Book-E CPU
PPC 440GP
PPC 440GX
PPC 440EP/EPx/GRx
PPC 440SP/SPe
Họ vi điều khiển Atmel
Dòng 8051 ( 8031 , 8051 , 8751 , 8951 , 8032 , 8052 , 8752 , 8952 )
Dòng Atmel AT91 (Kiến trúc ARM THUMB)
Dòng AT90, Tiny & Mega – AVR (Atmel Norway design)
Dòng Atmel AT89 (Kiến trúc Intel 8051/MCS51)
Dòng MARC4
Họ vi điều khiển Cypress MicroSystems
CY8C2xxxx (PSoC)
Họ vi điều khiển Freescale Semiconductor. Từ năm 2004, những vi điều khiển này được phát triển và tung ra thị trường bởi Motorola.
Dòng 8-bit
68HC05 (CPU05)
68HC08 (CPU08)
68HC11 (CPU11)
Dòng 16-bit
68HC12 (CPU12)
68HC16 (CPU16)
Freescale DSP56800 (DSPcontroller)
Dòng 32-bit
Freescale 683XX (CPU32)
MPC500
MPC 860 (PowerQUICC)
MPC 8240/8250 (PowerQUICC II)
MPC 8540/8555/8560 (PowerQUICC III)
Họ vi điều khiển Fujitsu
F²MC Family (8/16 bit)
FR Family (32 bit)
FR-V Family (32 bit RISC)
Họ vi điều khiển Intel
Dòng 8-bit
8XC42
MCS48
MCS51
8061
8xC251
Dòng 16-bit
80186/88
MCS96
MXS296
Dòng 32-bit
386EX
i960
Họ vi điều khiển Microchip
PIC 8-bit (xử lý dữ liệu 8-bit, 8-bit data bus)
Từ lệnh dài 12-bit (Base-line): PIC10F, PIC12F và một vài PIC16F
Từ lệnh dài 14-bit (Mid-Range và Enhance Mid-Range): PIC16Fxxx, PIC16F1xxx
Từ lệnh dài 16-bit (High Performance): PIC18F
PIC 16-bit (xử lý dữ liệu 16-bit)
PIC điều khiển động cơ: dsPIC30F
PIC có DSC: dsPIC33F
Phổ thông: PIC24F, PIC24E, PIC24H
PIC 32-bit (xử lý dữ liệu 32-bit): PIC32MX
Họ vi điều khiển National Semiconductor
COP8
CR16
Họ vi điều khiển STMicroelectronics
ST 62
ST7
STM8
STM32 (Cortex-Mx)
Họ vi điều khiển Philips Semiconductors
LPC2000
LPC900
LPC700
