使用MCU的系统设计人员受益于摩尔定律，即通过更小封装、更低成本获得更多的丰富特性功能。嵌入式系统设计人员和MCU厂商关心数据采集系统的三个基本功能：捕获、计算和通信。理解全部功能对设计大有帮助，本文将主要关注数据采集系统的捕获阶段。
捕获
复杂的混合信号MCU必须能够从模拟世界中捕获某些有用信息，并且能够把连续时间信号转换成离散的数字形式。模数转换器(ADC)是完成这项任务最重要的MCU外设，因此ADC的性能往往决定何种MCU适用于何种应用。MCU也能够通过各种串行或并行数字I/O接口捕获来自外部信号源的数字形式的系统信息。
计算
信号捕获后，需要对捕获数据进行某些处理；有时仅仅需要模数转换，但是更多情况下必须要对捕获的数据样本进行计算。MCU行业中持续进行的数字化演变，带给系统开发人员更先进的信号处理水平和更高的处理器速度。因此，嵌入式开发人员现在对8位、16位和32位混合信号MCU有更多的选择余地，以便适应各种成本/性能目标。开发人员也有更多片上选择(on-chip options)可用于完成系统任务。此外，MCU的硬宏(hard-macro)能自动处理，在外设中集成的功能状态机可完成常见的处理器任务。
通信
最后，为了控制过程中的信息交换，某种形式的通信是必要的。此功能可以相当简单，也可以相当复杂。通信甚至可以是模拟输出的电压或电流，通常使用数模转换器(DAC)把捕获和处理的数据转换到模拟形式来实现。
