MPLAB X IDE 是一款軟件程序，用于為 Microchip 單片機(jī)和數(shù)字信號控制器開發(fā)應(yīng)用程序。（經(jīng)驗豐富的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計人員可以跳過這章而直接閱讀下一章。）該開發(fā)工具稱為集成開發(fā)環(huán)境或 IDE，因為它提供了單一的集成 “環(huán)境”來開發(fā)用于嵌入式單片機(jī)的代碼。本章將介紹嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，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(tǒng)通常為一種利用小型單片機(jī)（如 Microchip PIC? 單片機(jī)（MCU）或 dsPIC? 數(shù)字信號控制器 （Digital Signal Controller， DSC））功能的設(shè)計。這些單片機(jī)將微處理器單元 （類似于個人計算機(jī)中的 CPU）與某些稱為外設(shè)的附加電路相結(jié)合，加上同一芯片上的其他電路就構(gòu)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(jī)械設(shè)備中，以實現(xiàn)低成本的數(shù)字控制。

　　嵌入式控制器和個人計算機(jī)之間的主要區(qū)別在于：嵌入式控制器專用于某項特定任務(wù)，或某些特定任務(wù)。而個人計算機(jī)則設(shè)計為能夠運(yùn)行多種不同類型的程序，并能夠連接到多種不同的外部設(shè)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(wù)所需的計算能力和硬件即可。而個人計算機(jī)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(shè)備（內(nèi)存、磁盤驅(qū)動器、視頻控制器和網(wǎng)絡(luò)接口電路等）。嵌入式系統(tǒng)具有低成本的智能型單片機(jī)（MCU），在同一芯片上還有很多外設(shè)電路，而外部設(shè)備則相對很少。通常，嵌入式系統(tǒng)屬于隱藏部件，或者是其他產(chǎn)品 （如充電電鉆機(jī)、冰箱或車庫開門器）的子模塊。這些產(chǎn)品中的控制器只執(zhí)行整個設(shè)備的一小部分功能。控制器給這些設(shè)備中的關(guān)鍵子系統(tǒng)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(tǒng)。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(fā)出警報。可以使煙霧探測器中的小程序無限循環(huán)，不停地對煙霧傳感器輸出的信號進(jìn)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(fā)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(shè)備的個人計算機(jī)通過編程也可以實現(xiàn)上述功能，但這并不是一種節(jié)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(yùn)行多年！）。嵌入式設(shè)計使用廉價的單片機(jī)，為我們?nèi)粘Ｉ瞽h(huán)境中的方方面面提供智能化處理，如煙霧探測器、相機(jī)、手機(jī)、家用電器、汽車、智能卡以及安防系統(tǒng)。

　　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(yùn)行程序。程序計數(shù)器 （Program Counter， PC）用于對程序存儲器 （包括復(fù)位和中斷地址）進(jìn)行尋址。硬件堆棧用于代碼中的調(diào)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(shù)據(jù)手冊中介紹了程序存儲器操作、向量和堆棧的詳細(xì)信息。