Gli FPGA integrati con microcontroller sono componenti elettronici specializzati che combinano la flessibilità degli array di gate programmabili sul campo con le capacità di controllo dei microcontroller. Questa soluzione integrata consente la creazione di circuiti logici altamente personalizzabili e programmabili che possono essere adattati a un'ampia gamma di applicazioni, fornendo al contempo la potenza di elaborazione dedicata e le funzioni di controllo tipicamente offerte dai microcontrollori. Sono comunemente utilizzati per attività di elaborazione complesse in tempo reale in applicazioni quali sistemi di controllo industriale, elettronica automobilistica, infrastrutture di comunicazione ed elettronica di consumo. Le loro caratteristiche principali includono un'architettura hardware riconfigurabile, che consente ai progettisti di aggiornare i circuiti anche dopo l'implementazione, e un microcontrollore su chip, in grado di gestire attività come la gestione dei dati, l'interfacciamento e il monitoraggio del sistema.
In contesti pratici, questi prodotti eccellono in situazioni che richiedono una rapida prototipazione, evoluzione del prodotto e adattabilità a standard o requisiti in evoluzione. Sono ideali per i dispositivi connessi in modo intelligente, dove possono gestire complessi algoritmi di elaborazione del segnale supervisionando allo stesso tempo le funzioni del sistema. Questa versatilità e integrazione di funzionalità riducono la necessità di più componenti discreti su un circuito, portando a progetti più compatti ed economici. I rinomati produttori di FPGA integrati con microcontroller includono Xilinx, Altera (ora parte di Intel), Microsemi e Lattice Semiconductor.