单片机编程时，是按以下方法进行的：
直接购买现成的带有单片机及外设的开发板，或者自己设计单片机电路作为硬件。
在电脑上安装编程软件，通常情况下编程软件是自带编译器的（C或者汇编），高端的编程软件带有单片机用的嵌入式操作系统，或允许扩展嵌入式操作系统。
使用编程软件设计程序，可以使用的语言常见的有汇编、C，也有用其它语言编程的，比如C++、Cobol等。
编程过程中，通过计算机的通讯端口（如串口、USB或网络）连接仿真器，仿真器再接入带有单片机的目标板。可以在编程软件中设置断点，跟踪变量等。
将源程序编译，生成最终代码。
使用写入设备将最终代码固化到单片机。常用的写入设备包括两种，一种是离线的，它可以直接对未焊接的处理器或ROM芯片进行擦写，写完后再安装或焊接到电路板。另外一种是在线的，对正常供电的目标系统（CPU已就位）进行写入。通常情况下，仿真器本身是支持在线写入的。