1. 什么是嵌入式系统

    关于嵌入式系统目前尚无严格的统一定义，通常定义为：嵌入式系统是以应用为中心，整合了计算机软件、硬件技术，通信技术和微电子技术，以“量体裁衣”的方式把所需的功能嵌入到应用系统的设备中，适用应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

    对嵌入式系统较全面的理解应当从以下三方面来认识：

    （1）硬件应由嵌入式处理器作基础平台；

    （2）软件应以嵌入式软件为运行平台；

    （3）形式应是嵌入在设备中，各种设备有不同的外形及相应的附属配件，它只不过是其中的一个控制核心部件。

    2. 嵌入式处理器

    嵌入式处理器的体系架构可分为三种形式：

    （1）IP（Intellectual Property）级架构

    也就是片上系统SoC（System on Chip）形式，即是依设备功能的需求，将不同的IP单元，集成在一块总片中，它包含有处理器功能，I/O接口功能及嵌入式软件功能。

    （2）芯片级架构

    依应用系统要求，选用相应的微处理器，如MCU、MPU、DSP、RISC等芯片，并将RAM、ROM（EPROM/EEPROM/Flash）及I/O接口芯片等组成相应的嵌入式系统，相应的系统软件、应用软件是以固件形式固化在ROM中，这是目前常用的嵌入式系统的架构方式。

    MCU、MPU属于单片机系列，这是大家熟知的。DSP（Digital Signal Processor）数字信号处理器，它具有数字信号处理能力强，特别适合于声音、图像等多媒体信息系统，但是其常规处理能力不强、寻址范围有限、I/O功能弱及开发平台问题，较少单独作为嵌入式系统的处理器，而是与嵌入式处理器相结合，构成更强大的功能。

    RISC（Reduced Instruction Set Computer）型处理器具有结构简单、处理速度快和处理功能强等优点，因此，新型的嵌入式系统大多数采用RISC处理器，这种处理器目前典型的代表是ARM架构处理器，世界上许多公司均基于ARM架构开发出相应的微处理器芯片，如：

• ATMEL公司：AT91系列MCU（采用ARM7TDMI内核）
• Intel公司：SA-1110微处理器MPU（采用Strong ARM核）
• Cirros公司：EP及CL-PS系列手持式计算机产品的MPU（采用ARM720T核）
• Linkup Systems公司：L720互联网处理器（采用ARM720T核）
• Sharp公司：LH77790手持式产品中的MPU（采用ARM 7TD内核）

    其他如Hyundai公司、OKI公司、Rohm公司、Samsung公司，Netsilicom公司等，其产品中均采用ARM内核。

    另外一种新型的微架构处理器是Intel公司的Xscale，它是新一代为无线手持式应用产品开发的嵌入式处理器，是PCA开发式平台架构中应用于子系统与通信子系统中的嵌入式处理器。

    （3）X86处理器嵌入到应用系统中

    这样可充分利用PC机的通用性和便利性，采用嵌入式操作系统，并且将操作系统和应用软件均固化在固态电子盘中，以缩小体积，增加可靠性。典型的产品有研祥公司的嵌入式CPU卡及威盛公司的C3 CPU卡。

    3. 嵌入式操作系统

    由于嵌入式操作系统要固化在电子盘中，因而它应具备以下特点：

• 代码容量小：一般核代码在几k或稍高一些；总代码容量希望小于64M；
• 面向应用，根据用户功能要求配置中间件，可裁剪，可移植；
• 实时性强，许多应用中要求响应速度快，实时处理能力强，往往要求实时嵌入式操作系统；
• 可靠性高，无病毒等问题。

    嵌入式操作系统依应用对象不同，大致可分成下列几类：

• 基于与Windows兼容的如：嵌入式Linux、WindowsCE、EPOC等；
• 工业与通信类：Vxworks、pson、QNX、VRTX、Neculeus等；
• 单片机类：iRMX、CMX、MC/OS等；
• 面向Internet类：Palm OS、Visor、Hopem、PPSM等。

    4. 嵌入式系统形式

    嵌入式模块应当是体积小，功耗低，易于嵌入在各种应用设备中，模块外形可依设备需求而异，符合“量体裁衣”的原则，按需定制、按需配置、按需重构。

    5. 嵌入式系统特点

　　为什么嵌入式系统能被广泛应用于诸多领域中，主要由于它具有以下一系列特点：

• 功能适用、够用；
• 可靠性高，无病毒，存储介质无机械硬盘，抗干扰能力强；
• 体积和尺寸小；
• 功耗低，无需散热风扇，无噪音；
• 价格低，市场竞争力强；
• 环境适应性强；
• 操作使用人性化、仪表化；
• 有多种类型的软、硬件支持平台；
• 无须经常更新换代；
• 可充分发挥设计者的才能，创造出更好的产品。