由于32位微控制器性能较高，所以必须有更强大的周边处理功能与多样化的应用接口，因此32位微控制器的整合度较以往位元数较低的微控制器整合度更高。一般来说，32位微控制器多半会配备有模拟/数字接口转换器、数字/模拟接口转换器、内建NAND型快闪存储器(至少512KB)、内建ROM(至少32KB)、特定的通讯接口(以达到和USB或以太网络等周边装置沟通的能力)、DRAM控制接口。另外，更多以往放在微控制器外部的混合信号元件也逐步被加入微控制器中，如比较器、放大器、滤波器和内部震荡器等等。
针对特殊应用设计
为了要满足不同的应用，必须针对32位微控制器做出一些个性化设计，以符合特殊的用途。
在家用电器领域，32位微控制器的应用增加速度颇快，此部分与数字家庭的概念在近年来愈来愈具体化有关，而针对不同领域的家电应用，适度地增加对应的功能设计有助于32位微控制器在性能价格比上的提升。
在工业计算机领域则增加了网络通讯功能，此部分如主打工业计算机应用的Innovasic公司，为了应付日渐增加的工业计算机网络应用，在其新推出的32位微控制器Fido1100系列中，配备了接口转换器功能，提供了TCP/IP的软件堆叠，使该型的微控制器得以透过网络协定与其它装置做通讯。同时该型微控制器提出了所谓的FIDO架构(Flexible Input Deterministic Output；弹性化输入，指定式输出)，用来提高CISC架构微控制器的处理效率，其作法即是增加程序快取存储器，可以方便储存必须经常执行的程序码，来提高整个微控制器的执行效率。
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