简介
主要从三个方面上来理解嵌入式系统的概念1、从硬体上。将基于CPU的外围器件，整合到CPU晶片内部，比如早期基于X86体系结构下的计算机，CPU只是有运算器和累加器的功能，一切晶片要靠外部桥路来扩展实现，象串口之类的都是靠外部的 16C550/2的串口控制器晶片实现，而目前的这种串口控制器晶片早已集成到CPU内部，还有PC机有显示卡，而多数嵌入式处理器都带有LCD控制器，但其种意义上就相当于显示卡。比较高端的ARM类Intel Xscale架构下的IXP网路处理器CPU内部集成PCI控制器（可配成支持4个PCI从设备或配成自身为CPI从设备）；还集成3个NPE网路处理器引擎，其中两个对应于两个MAC地址，可用于网关交换用，而另外一个NPE网路处理器引擎支持DSL，只要外面再加个PHY晶片即可以实现DSL上网功能。IXP系列最高主频可以达到1.8G，支持2G记忆体，1G×10或10G×1的乙太网口或Febre channel的光通道。IXP系列应该是目标基于ARM体系统结构下由intel进行整合后成Xscale核心的最高的处理器了。
2、从软体上讲，就是在定製作业系统核心里将套用一併选入，编译后将核心下载到ROM中。而在定製作业系统核心时所选择的应用程式组件就是完成了软体的“嵌入”，比如WinCE在核心定製时，会有相应选择，其中就是Wordpad,PDF,MediaPlay等等选择，如果我们选择了，在CE启动后，就可以在界面中找到这些东西，如果是以前PC上将的windows作业系统，多半的东西都需要我们得新再装。
3、把软体核心或套用档案系统等东西烧到嵌入式系统硬体平台中的ROM中就实现了一个真正的“嵌入”。
以上的定义是我在6、7年前给嵌入式系统下自话侧重于理解型的定义，书上的定义也有很多，但在这个领域範围内，谁都不敢说自己的定义是十分确切的，包括那些专家学者们，历为毕竟嵌入式系统是计算机範畴下的一门综合性学科。
分层情况
嵌入式系统分为4层，硬体层、驱动层、作业系统层和套用层。
1、硬体层，是整个嵌入式系统的根本，如果现在单片机及接口这块很熟悉，并且能用C和彙编语言来编程的话，从嵌入式系统的硬体层走起来相对容易，硬体层也是驱动层的基础，一个优秀的驱动工程师是要能够看懂硬体的电路图和自行完成CPLD的逻辑设计的，同时还要对作业系统核心及其调度性相当的熟悉的。但硬体平台是基础，增值还要靠软体。
硬体层比较适合于，电子、通信、自动化、机电一体、信息工程类专业的人来搞，需要掌握的专业基础知识有，单片机原理及接口技术、微机原理及接口技术、C语言。
2、驱动层，这部分比较难，驱动工程师不仅要能看懂电路图还要能对作业系统核心十分的精通，以便其所写的驱动程式在系统调用时，不会独占作业系统时间片，而导至其它任务不能动行，不懂作业系统核心架构和实时调度性，没有良好的驱动编写风格，按大多数书上所说添加的驱动的方式，很多人都能做到，但可能连个初级的驱动工程师的水平都达不到，这样所写的驱动在套用调用时就如同windows下我们打开一个程式运行后，再打开一个程式时，要不就是中断以前的程式，要不就是等上一会才能运行后来打开的程式。想做个好的驱动人员没有三、四年功底，作业系统核心不研究上几编，不是太容易成功的，但其工资在嵌入式系统四层中可是最高的。
驱动层比较适合于电子、通信、自动化、机电一体、信息工程类专业尤其是计算机偏体系结构类专业的人来搞，除硬体层所具备的基础学科外，还要对数据结构与算法、作业系统原理、编译原理都要十分精通了解。
3、作业系统层，对于作业系统层目前可能只能说是简单的移植，而很少有人来自已写作业系统，或者写出缺胳膊少腿的作业系统来，这部分工作大都由驱动工程师来完成。作业系统是负责系统任务的调试、磁碟和档案的管理，而嵌入式系统的实时性十分重要。据说，XP作业系统是微软投入300人用两年时间才搞定的，总时工时是600人年，中科院软体所自己的女娲Hopen作业系统估计也得花遇几百人年才能搞定。因此这部分工作相对来讲没有太大意义。
4、套用层，相对来讲较为容易的，如果会在windows下如何进行编程接口函式调用，到作业系统下只是编译和开发环境有相应的变化而已。如果涉及Jave方面的编程也是如此的。嵌入式系统中涉及算法的由专业算法的人来处理的，不必归结到嵌入式系统範畴内。但如果涉及嵌入式系统下面嵌入式资料库、基于嵌入式系统的网路编程和基于某此套用层面的协定套用开发（比如基于SIP、H.323、Astrisk）方面又较为複杂，并且有难度了。
系统详解
一、什么是嵌入式系统
嵌入式系统一般指非 pc 系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以套用为中心，软硬体可裁减的，适应套用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。简单地说，嵌入式系统集系统的套用软体与硬体于一体，类似于 pc 中 bios 的工作方式，具有软体代码小、高度自动化、回响速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬体、嵌入式作业系统及套用软体系统等组成，它是可独立工作的“器件”。
嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上 pda 、计算器、电子表、电话机、收音机、录音机、影碟机、手机、电话手錶、平板电脑、电视机顶盒、路由器、数位电视、多媒体播放设备、汽车、火车、捷运、飞机、微波炉、烤箱、照相机、摄像机、读卡器、POS机、洗衣机、热水器、电磁炉、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、导航系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表、医疗仪器、互动游戏机、VR、机器人、视频学习机、点读机、等。
嵌入式系统的硬体部分，包括微处理器、存储器及外设器件和 i/o 连线埠、图形控制器等。嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统，它不具备像硬碟那样大容量的存储介质，而大多使用 eprom 、 eeprom 或快闪记忆体 (flash memory) 作为存储介质。软体部分包括作业系统软体 ( 要求实时和多任务操作 ) 和应用程式编程。应用程式控制着系统的运作和行为；而作业系统控制着应用程式编程与硬体的互动作用。
二、什么是嵌入式微处理器
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般具备 4 个特点： (1) 对实时和多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断回响时间，从而使内部的代码和实时作业系统的执行时间减少到最低限度； (2) 具有功能很强的存储区保护功能，这是由于嵌入式系统的软体结构已模组化，而为了避免在软体模组之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软体诊断； (3) 可扩展的处理器结构，以能迅速地扩展出满足套用的高性能的嵌入式微处理器； (4) 嵌入式微处理器的功耗必须很低，尤其是用于携带型的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，功耗只能为 mw 甚至μ w 级。
三、什么是嵌入式作业系统
嵌入式作业系统是一种支持嵌入式系统套用的作业系统软体，它是嵌入式系统 ( 包括硬、软体系统) 极为重要的组成部分，通常包括与硬体相关的底层驱动软体、系统核心、设备驱动接口、通信协定、图形界面、标準化浏览器等 Browser 。嵌入式作业系统具有通用作业系统的基本特点，如能够有效管理越来越複杂的系统资源；能够把硬体虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程式移植和维护中解脱出来；能够提供库函式、驱动程式、工具集以及应用程式 。与通用作业系统相比较，嵌入式作业系统在系统实时高效性、硬体的相关依赖性、软体固态化以及套用的专用性等方面具有较为突出的特点。
设计过程
1.需求分析
确定设计任务和目标，并制定说明规格文档，作为下一步设计的指导和验收标準。需求分析往往要与用户反覆交流，以明确係统功能需求，性能需求，环境、可靠性、成本、功耗、资源等需求。
2.体系结构设计
体系结构设计是嵌入式系统的总体设计，它需要确定嵌入式系统的总体构架，从功能上对软硬体进行划分。在此基础上，确定嵌入式系统的硬体选型（主要是处理器选型），作业系统的选择和开发环境的选择。
3. 硬体的设计、製作及测试
在这一阶段要确定硬体部分的各功能模组及模组之间的关联，并在此基础上完成元器件的选择、原理图绘製、印刷电路板（PCB）设计、硬体的装配与测试、目标硬体最终的确定和测试。
4. 软体的设计、实现及测试
这部分工作与硬体开发并行、互动进行。软体设计主要完成引导程式的编制、作业系统的移植、驱动程式的开发、套用软体的编写等工作。设计完成后，软体开发进入实现阶段。这一阶段主要是嵌入式软体的生成（编译、连结），调试和固化运行，最后完成软体的测试。
5.系统集成
将测试完成的软体系统装入製作好的硬体系统中，进行系统综合测试，验证系统功能是否能够正确无误地实现，最后将正确的软体固化在目标硬体中。本阶段的工作是整个开发过程中最複杂、最费时的，特别需要相应的辅助工具支持。
6. 系统性能测试及可靠性测试
测试最终完成的系统性能是否满足设计任务书的各项性能指标和要求。若满足，则可将正确无误的软体固化在目标硬体中；若不能满足，在最坏的情况下，则需要回到设计的初始阶段重新进行设计方案的制定。
套用领域
嵌入式工控机（Embedded Industrial Computer）是一种加固的增强型工业计算机，它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行。嵌入式工控机通俗的说就是专门为工业现场而设计的机构紧凑的计算机。
嵌入式工控机可以灵活的套用在对温度及使用空间等苛刻的环境中，包括车载、零售、监控、电子广告牌、工厂控制等有低功耗系统需求的套用市场。
未来影响
1:嵌入式系统促使计算机的形态和性能更加小型化,多功能,低功耗.
2:嵌入式系统使计算机由以往的诺曼尼结构发展成为多处理器并行计算,大大提高运行效率及稳定性!
3:嵌入式系统已成为计算机技术的一个主要分支!
4:嵌入式系统的发展已成为当今计算机技术发展的一个重要标誌!
5:改变传统小型机与微型机的概念,使嵌入式系统不再成为计算机硬体控制技术的代名词.某些嵌入系统的性能已经能够超越微型机的性能!
