嵌入式系統（Embedded System），一般指非桌面計算機系統（即非PC、服務器、大中小型機等），有計算機功能且可以“嵌入”到專用設備并發揮專用功能的計算機設備或器材。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，這種計算機通過和設備的電氣連接，并通過在計算機上運行的專用程序對接口進行通訊和控制，使設備成為智能化的設備，比如：基于網絡的工業控制器、帶彩色顯示的智能終端等。

嵌入式系統主要由嵌入式處理器為核心的硬件系統、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”。

1、嵌入式處理器為核心的硬件系統

嵌入式系統硬件的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般具備 3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) 強大的外圍通用接口擴展功能，可以迅速地擴展出通用的硬件接口并實現通訊和控制；(3) 嵌入式微處理器的功耗必須控制在較小的合理范圍，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。

在傳統的劃分中，很多人士把諸如8051等8位或16位單片機也歸入嵌入式系統。理由是單片機可以“嵌入”設備且可以通過編程進行通訊和控制，符合嵌入式系統的功能定義。但是隨著計算機技術的發展，對設備的通訊和控制也逐漸復雜，單片機由于一般不帶操作系統，或僅僅使用一些初級的操作系統，往往只能實現簡單的控制，對于諸如文件系統、通訊協議棧、以及GUI這些復雜的應用往往無能為力。在很多新的劃分中，往往把不能支持嵌入式操作系統的單片機排除在嵌入式系統之外。

目前常見的嵌入式處理器目前主要有X86系列（如Am186/188、RDC1610C、386EX等）、 Power PC系列、68000系列、MIPS系列、ARM系列（包括ARM7、ARM9、ARM11系列）等。其中X86系列由于和PC體系軟硬件兼容，基于傳統，很多工業控制場合都廣泛使用；而ARM系列，特別是ARM9系列，由于其成熟可靠的體系結構、日益低廉的成本、廣泛配套的軟件體系，在近年來發展迅猛，儼然有形成主流嵌入式體系之勢。

光有核心處理器，是不能夠構成一個嵌入式系統的硬件結構的。在處理器核心的基礎上進行外圍電路擴展，擴展出存儲器、總線、串口、網絡乃至IO等，這樣才能形成一個完整的可以對外界進行通訊和控制的計算機體系。隨著IT業分工的細化，設計生產這樣一個完整的嵌入式系統硬件單元不再是由整機設備廠商自己來完成，而是由一些專業化的嵌入式計算機公司來提供，這些公司將這些必要的硬件集成在一張電路板上，就形成了一個要素、接口功能完備的嵌入式單板計算機。如英創公司X86系列的以RDC1610C為處理器核心的ETR232i嵌入式主板，以及ARM9系列的以EP9315為處理器核心的EM9000嵌入式主板、以AT91SAM9260為核心的EM9260嵌入式主板等，就是這樣的單板計算機的典型；針對用戶的應用，這樣的嵌入式主板充分考慮了用戶在各種場合需要使用的存儲空間、接口、成本等各方面的因素，較好地實現了性價比的平衡，成為了終端整機用戶的良好選擇。

2、嵌入式操作系統

在傳統的劃分方式下，嵌入式操作系統可以分為兩類，一類是面向控制、通信等領域的實時操作系統，如 WindRiver 公司的 VxWorks 、 ISI 的 pSOS 、 QNX 系統軟件公司的 QNX 、 ATI 的 Nucleus 等；另一類是非實時操作系統，如Windows CE、Linux，這類產品很多面向消費電子產品，如PDA 、移動電話、機頂盒、電子書等。但是隨著嵌入式產品市場的快速發展，以及嵌入式處理器的處理速度和能力大大提高，Windows CE、Linux等過去所謂的非實時操作系統，在實時性方面都進行了重大改進，如Windows CE5.0，驅動程序對硬件中斷的響應延時已小于50us，同時保留了Windows系統一貫良好的開發環境和界面以及低廉的開發成本，這些因素使Windows CE和Linux這樣的所謂非實時操作系統已經被工業控制、通信等等行業廣泛采用，得到蓬勃的發展。這里，需要特殊提到的就是傳統的單任務操作系統DOS，由于傳統工控機長期使用DOS的原因，在很多工業控制場合，DOS依然在廣泛使用和運行，因此，很多X86的嵌入式單板計算機依然運行DOS操作系統。

還是以英創公司的嵌入式單板計算機為例，X86系列嵌入式主板采用傳統的DOS操作系統，并采用BC進行在線開發和調試；而ARM9系列主板，采用Windows CE操作系統，采用微軟的優秀開發工具eVC或VS2005進行開發調試。

3、應用軟件系統

嵌入式系統的應用軟件，是指采用相關軟件開發工具，針對客戶需要嵌入式系統實現的通訊或控制需求，進行開發編譯后，在相關硬件平臺和嵌入式操作系統上運行的應用軟件。

應用軟件在針對最終用戶的需求，往往需要實現如下全部或部分功能：

(1) 接口通訊：包括以太網絡通訊、串口通訊、CAN接口通訊、GPRS/CDMA無線通訊等等

(2) 接口控制：如IO控制、總線控制等等

(3) 數據采集和處理：數據從哪里來，存儲到哪里，如何處理，傳輸到哪里等等

(4) 圖形用戶界面GUI：結果如何以圖形或文字界面顯示給用戶，并接受用戶的指令

而用戶在設計應用軟件，所面臨的最大難題是往往要面對諸如協議棧、圖形底層處理、硬件接口控制等等諸多難題，如果從頭做起，無論是技術復雜性和所需要花費的時間和資金成本，都是難以承受的。所以很多嵌入式整體方案提供商，如英創公司，不僅提供嵌入式系統硬件已經預裝好的操作系統，還提供全方位的底層驅動函數，如可以運行在DOS上的商業化TCP/IP協議棧、CAN通訊協議、總線控制函數等等，這樣，客戶只需要關注其應用軟件本身，可以快速地完成產品開發形成最終產品。

這里需要特別推薦一下基于ARM9 + WinCE平臺的應用軟件開發。由于Windows CE系統與桌面PC使用的Windows系統內部的一致性，使其可以使用eVC和VS2005這樣的優秀軟件平臺進行應用開發，任何使用過微軟軟件進行開發的工程師都可以輕松上手；使用可視化設計界面（如MFC），可以輕松實現GUI界面，而諸如串口通訊、以太網通訊這樣的功能可以直接使用封裝好的類或者函數實現。還是以英創的產品為例，對其開發不僅可以使用Windows豐富的函數和功能，而且對于特殊的接口，如ISA、DIO、CAN，英創同樣提供相關的底層靜態或動態鏈接庫，直接進行調用，就可以實現通訊和控制。

相信，隨著計算機技術的進一步飛速發展，更多更好功能更全的嵌入式系統產品會出現在市場上，產生更多新概念的數字產品，從而影響到我們的生活。