嵌入式系統一般指非PC系統，有計算機功能但又不稱之為計算機的設備或器材。它是以應用為中心，軟硬件可裁減的，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統。簡單地說，嵌入式系統集系統的應用軟件與硬件于一體，類似于PC中BIOS的工作方式，具有軟件代碼小、高度 自動化、響應速度快等特點，特別適合于要求實時和多任務的體系。嵌入式系統主要由嵌入式處理器、相關支撐硬件、嵌入式操作系統及應用軟件系統等組成，它是可獨立工作的“器件”。

嵌入式系統幾乎包括了生活中的所有電器設備，如掌上PDA、移動計算設備、電視機頂盒、手機上網、數字電視、多媒體、汽車、微波爐、數字相機、家庭自動化系統、電梯、空調、安全系統、自動售貨機、蜂窩式電話、消費電子設備、工業自動化儀表與醫療儀器等。

嵌入式系統的硬件部分，包括處理器/微處理器、存儲器及外設器件和I/O端口、圖形控制器等。嵌入式系統有別于一般的計算機處理系統，它不具備像硬盤那 樣大容量的存儲介質，而大多使用EPROM、EEPROM或閃存（Flash Memory）作為存儲介質。軟件部分包括操作系統軟件（要求實時和多任務操作）和應用程序編程。應用程序控制著系統的運作和行為；而操作系統控制著應用 程序編程與硬件的交互作用。

嵌入式處理器分類

嵌入式系統的核心 是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般具備4個特點：（1）對實時和多任務有很強的支持能力，能完成多任務并且有較短的中斷響應時間，從而使內部的代碼和 實時操作系統的執行時間減少到最低限度；（2）具有功能很強的存儲區保護功能，這是由于嵌入式系統的軟件結構已模塊化，而為了避免在軟件模塊之間出現錯誤 的交叉作用，需要設計強大的存儲區保護功能，同時也有利于軟件診斷；（3）可擴展的處理器結構，以能迅速地擴展出滿足應用的高性能的嵌入式微處理器； （4）嵌入式微處理器的功耗必須很低，尤其是用于便攜式的無線及移動的計算和通信設備中靠電池供電的嵌入式系統更是如此，功耗只能為mW甚至μW級。

據不完全統計，目前全世界嵌入式處理器的品種總量已經超過1000種，流行的體系結構有30多個系列。其中8051體系占多半，生產這種單片機的半導體 廠家有20多個，共350多種衍生產品，僅Philips就有近100種。現在幾乎每個半導體制造商都生產嵌入式處理器，越來越多的公司有自己的處理器設 計部門。嵌入式處理器的尋址空間一般從64kB到16MB，處理速度為0.1~2000MIPS，常用封裝8~144個引腳。

根據現狀，嵌入式計算機可分成下面幾類。

（1）嵌入式微處理器（Embedded Microprocessor Unit， EMPU）

嵌入式微處理器采用“增強型”通用微處理器。由于嵌入式系統通常應用于環境比較惡劣的環境中，因而嵌入式微處理器在工作溫度、電磁兼容性以及可靠性方面的要求較通用的標準微處理器高。但是，嵌入式微處理器在功能方面與標準的微處理器基本上是一樣的。根據實際嵌入式應用要求，將嵌入式微處理器裝配在專門設 計的主板上，只保留和嵌入式應用有關的主板功能，這樣可以大幅度減小系統的體積和功耗。和工業控制計算機相比，嵌入式微處理器組成的系統具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優點，但在其電路板上必須包括ROM、RAM、總線接口、各種外設等器件，從而降低了系統的可靠性，技術保密性也較差。由嵌入式微處理器及其存儲器、總線、外設等安裝在一塊電路主板上構成一個通常所說的單板機系統。嵌入式處理器目前主要有Am186/88、386EX、SC- 400、Power PC、68000、MIPS、ARM系列等。

（2）嵌入式微控制器（Microcontroller Unit， MCU）

嵌入式微控制器又稱單片機，它將整個計算機系統集成到一塊芯片中。嵌入式微控制器一般以某種微處理器內核為核心，根據某些典型的應用，在芯片內部集成了 ROM/EPROM、RAM、總線、總線邏輯、定時/計數器、看門狗、I/O、串行口、脈寬調制輸出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各種必要功能部件和外設。為適應不同的應用需求，對功能的設置和外設的配置進行必要的修改和裁減定制，使得一個系列的單片機具有多種衍生產品，每種衍生產品的處理器內核都相同，不同的是存儲器和外設的配置及功能的設置。這樣可以使單片機最大限度地和應用需求相匹配，從而減少整個系統 的功耗和成本。和嵌入式微處理器相比，微控制器的單片化使應用系統的體積大大減小，從而使功耗和成本大幅度下降、可靠性提高。由于嵌入式微控制器目前在產品的品種和數量上是所有種類嵌入式處理器中最多的，而且上述諸多優點決定了微控制器是嵌入式系統應用的主流。微控制器的片上外設資源一般比較豐富，適合于 控制，因此稱為微控制器。通常，嵌入式微處理器可分為通用和半通用兩類，比較有代表性的通用系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS- 96/196/296、C166/167、68300等。而比較有代表性的半通用系列，如支持USB接口的MCU 8XC930/931、C540、C541；支持I2C、CAN總線、LCD等的眾多專用MCU和兼容系列。目前MCU約占嵌入式系統市場份額的70%。

（3）嵌入式DSP處理器（Embedded Digital Signal Processor， EDSP）

在數字信號處理應用中，各種數字信號處理算法相當復雜，這些算法的復雜度可能是O（nm）的，甚至是NP的，一般結構的處理器無法實時的完成這些運算。 由于DSP處理器對系統結構和指令進行了特殊設計，使其適合于實時地進行數字信號處理。在數字濾波、FFT、譜分析等方面，DSP算法正大量進入嵌入式領 域，DSP應用正從在通用單片機中以普通指令實現DSP功能，過渡到采用嵌入式DSP處理器。嵌入式DSP處理器有兩類：（1）DSP處理器經過單片化、 EMC改造、增加片上外設成為嵌入式DSP處理器，TI的TMS320C2000/C5000等屬于此范疇；（2）在通用單片機或SOC中增加DSP協處理器，例如Intel的MCS-296和Infineon（Siemens）的TriCore。另外，在有關智能方面的應用中，也需要嵌入式DPS處理 器，例如各種帶有智能邏輯的消費類產品，生物信息識別終端，帶有加解密算法的鍵盤，ADSL接入、實時語音壓解系統，虛擬現實顯示等。這類智能化算法一般 都是運算量較大，特別是向量運算、指針線性尋址等較多，而這些正是DSP處理器的優勢所在。嵌入式DSP處理器比較有代表性的產品是TI的TMS320系 列和Motorola的DSP56000系列。TMS320系列處理器包括用于控制的C2000系列、移動通信的C5000系列，以及性能更高的 C6000和C8000系列。DSP56000目前已經發展成為DSP56000、DSP56100、DSP56200和DSP56300等幾個不同系列 的處理器。另外，Philips公司最近也推出了基于可重置嵌入式DSP結構，采用低成本、低功耗技術制造的R. E. A. L DSP處理器，其特點是具備雙Harvard結構和雙乘/累加單元，應用目標是大批量消費類產品。