Типова архітектура мікроконтролера складається з системи синхронізації та керування, аритметико-логічного пристрою, регістрів загального призначення, пам’яті даних та пам’яті програм, портів, функційних пристроїв (таймерів, лічильників, широтно-імпульсних модуляторів, інтерфейсів) та регістрів їх налаштування.