1.1 嵌入式系统的概念

嵌入式系统技术是目前最热门的技术之一。随着21世纪手机、PDA、MP3等大量数码产品的广泛使用，嵌入式系统从早期工业控制系统的应用渐渐渗透到人们工作和生活中从制造工业、过程控制、仪器仪表、汽车船舶到通信及各种消费类数码产品的各个应用领域。它将无所不在，为人类生产带来革命性的发展。

1.1.1 嵌入式系统的定义

关于嵌入式系统的定义，一般认为嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统及用户的应用程序4个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。按照这种定义，典型的嵌入式系统有各种使用x86的小型嵌入式工控主板，它们在各种自动化设备、数字机械产品中有非常广阔的应用空间；另外一大类是使用Intel、Samsung、Motorola等专用芯片构成的小系统，它不仅在新兴的消费电子、通信设备和仪表等方面获得了巨大的发展应用空间，甚至有取代传统的工控机的趋势。

1.1.2 嵌入式系统的特点

嵌入式系统可以称为后PC时代和后网络时代的新秀，与传统的通用计算机、数字产品相比，利用嵌入式技术的产品特点如下：

1）由于嵌入式系统采用的是微处理器，独立的操作系统，实现相对单一的功能，所以往往不需要大量的外围器件，因而在体积上、功耗上有其自身的优势。一般来说，一个使用WindowsCE的PDA，仅靠机内电源就可以使用几天，而任何一台笔记本电脑仅能够维持几小时左右。

2）嵌入式系统是将计算机技术、电子技术和材料技术与各个行业的具体应用结合后的产物，是一门综合技术学科。由于空间和各种资源相对不足，嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能在具体应用中对处理器的选择上更具有竞争力。

3）嵌入式系统是一个软硬件高度结合的产物。为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存储于磁盘等载体中。片上系统、板上系统的实现，使得以PDA、手机等为代表的这类产品拥有更加熟悉的操作界面和操作方式，比传统的电子记事本等功能更加完善、实用。

4）由于嵌入式系统一般应用于小型电子装置，系统资源相对有限，所以，内核比传统的操作系统要小得多。例如，ENEA公司的OSE分布式系统，内核只有5KB，而Windows的内核则要大得多。

5）嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分，不要求其功能设计及实现上过于复杂，这样一方面利于控制系统成本，另一方面也利于实现系统安全。

6）嵌入式系统不可垄断性。从计算机的发展来看，现在的计算机市场基本上已被Wintel联盟垄断，而嵌入式系统工业的基础是以应用为中心的“芯片”设计和面向应用的软件产品开发，是针对不同的系统、不同的产品来进行的相应地开发，故这一市场不可能被一家或几家大公司垄断。