Микроконтроллеры функционируют в соответствии с инструкциями, каждая из которых состоит из определенного набора битов, выполняющихся за определенное время. Эти регулярные интервалы должны иметь одно и то же время выполнения, которое обязательно должно быть кратно одному такту микроконтроллера, чтобы обеспечить синхронизацию и, следовательно, правильную работу всей вычислительной системы. Это то же самое, как музыкант использует метроном, чтобы играть в ритм.
Источники тактовых импульсов для микроконтроллера могут быть как внешними, так и внутренними, и могут быть разных типов и способов реализации, но все они должны обеспечивать равный тактовый интервал. При разговоре о скорости микроконтроллеров или процессора часто обсуждается такой параметр, как тактовая частота. Например, источник тактовых импульсов на 32 МГц позволит выполнять контроллеру 32 миллиона циклов в секунду. И если процессор способен выполнять одну инструкцию за один цикл, то это будет 32 миллиона инструкций в секунду.