Mikrocontroller benötigen im Allgemeinen wenig Bauelemente für ihren Betrieb. Als Beispiel wird hier der Mikrocontroller AT90S8515 von Atmel betrachtet.
Die Betriebsspannung Vcc kann beim AT90S8515 zwischen 2,7 und 6,0 Volt liegen. Sie muss stabil und frei von Störpulsen sein.
Den Arbeitstakt liefert der Schwing-Quarz Q zusammen mit den beiden Kondensatoren C1 und C2 (rot). Beim AT90S8515 sind bei einer Betriebspannung Vcc = +5 V Taktfrequenzen zwischen 0 und 8 MHz möglich. Für einen sicheren Betrieb sollte die Schaltung so aufgebaut sein, dass durch Leitungen und Leiterbahnen keine störenden Kapazitäten oder Induktivitäten entstehen. Insbesondere sollten der Quarz und die Kondensatoren dicht am Mikrocontroller installiert werden.
Die Anschlüsse MISO, MOSI, SCK und RST bilden die SPI-Schnittstelle (blau umrandet), über die der Mikrocontroller direkt in der Schaltung programmiert werden kann. Er muss also nicht in ein Programmiergerät gesteckt werden. Wie diese Schnittstelle konkret als Steckkontakt aussehen muss, hängt von den Steckkontakten des verwendeten Programmieradapters ab. Wenn der Adapter die Betriebspannung liefert, muss eventuell die Betriebsspannung vom Mikrocontroller getrennt werden. Zu diesen Punkten und zur Programmierung in der Praxis, sollte das Datenblatt des Programmieradapters und die entsprechende Fachliteratur herangezogen werden.
Der Reset des Mikrocontrollers wird ausgelöst durch logischen 0-Pegel am Reset-Pin (/RST) für die Dauer mindestens zweier Systemtaktzyklen. Dadurch wird der Mikrocontroller in seinen Ausgangszustand zurückgesetzt. In dieser Schaltung ist hierfür der Taster T zuständig (grün). Während des normalen Betriebs wird der Reset-Pin durch den Widerstand R auf logischem 1-Pegel gehalten (grün). Während der Programmierung per SPI-Schnittstelle kann der Reset-Pin vom Programmieradapter über den entsprechenden Anschluss auf 0-Pegel gezogen werden.
Der Kondensator C3 unterdrückt Störungen der Betriebsspannung.
