MPLAB X IDE 是一款軟件程序，用于為 Microchip 單片機和數字信號控制器開發應用程序。（經驗豐富的嵌入式系統設計人員可以跳過這章而直接閱讀下一章。）該開發工具稱為集成開發環境或 IDE，因為它提供了單一的集成 “環境”來開發用于嵌入式單片機的代碼。本章將介紹嵌入式系統的開發，并簡要說明如何在該過程中使用來自 Microchip 的 MPLAB X IDE。

　　嵌入式系統通常為一種利用小型單片機（如 Microchip PIC? 單片機（MCU）或 dsPIC? 數字信號控制器 （Digital Signal Controller， DSC））功能的設計。這些單片機將微處理器單元 （類似于個人計算機中的 CPU）與某些稱為外設的附加電路相結合，加上同一芯片上的其他電路就構成了一個需要極少其他外部器件的小型控制模塊。這種單一的器件可以被嵌入到其他電子和機械設備中，以實現低成本的數字控制。

　　嵌入式控制器和個人計算機之間的主要區別在于：嵌入式控制器專用于某項特定任務，或某些特定任務。而個人計算機則設計為能夠運行多種不同類型的程序，并能夠連接到多種不同的外部設備。嵌入式控制器只有一個程序，因此成本低廉，只要能夠保證處理專項任務所需的計算能力和硬件即可。而個人計算機的核心具有比較昂貴的通用中央處理單元 （Central Processing Unit， CPU），它還包含了很多其他外部設備（內存、磁盤驅動器、視頻控制器和網絡接口電路等）。嵌入式系統具有低成本的智能型單片機（MCU），在同一芯片上還有很多外設電路，而外部設備則相對很少。通常，嵌入式系統屬于隱藏部件，或者是其他產品 （如充電電鉆機、冰箱或車庫開門器）的子模塊。這些產品中的控制器只執行整個設備的一小部分功能。控制器給這些設備中的關鍵子系統增添了低成本的智能。舉例來說，煙霧探測器就是一種嵌入式系統。它的功能是檢測傳感器輸出的信號，如果信號指示有煙霧存在，則發出警報。可以使煙霧探測器中的小程序無限循環，不停地對煙霧傳感器輸出的信號進行采樣；也可以使煙霧探測器中的小程序處于低功耗的 “休眠”模式，由傳感器的輸出信號將它喚醒，喚醒后煙霧探測器中的小程序就會發出警報。該程序可能還具有一些其他功能，如用戶測試功能和電池欠壓報警。雖然配備傳感器和音頻輸出設備的個人計算機通過編程也可以實現上述功能，但這并不是一種節約成本的解決方案 （而且它也不可能依靠 9 伏的電池以無人照管方式運行多年！）。嵌入式設計使用廉價的單片機，為我們日常生活環境中的方方面面提供智能化處理，如煙霧探測器、相機、手機、家用電器、汽車、智能卡以及安防系統。

　　PIC MCU 具有片上程序存儲器（圖 1-1），用于儲存固件或編碼指令（圖 1-2）以運行程序。程序計數器 （Program Counter， PC）用于對程序存儲器 （包括復位和中斷地址）進行尋址。硬件堆棧用于代碼中的調用和返回指令，所以它與程序存儲器配合工作，但不是后者的一部分。器件數據手冊中介紹了程序存儲器操作、向量和堆棧的詳細信息。