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嵌入式系统体系结构
所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。下面是小编整理的关于嵌入式系统体系结构，欢迎大家参考!
嵌入式系统体系结构：
嵌入式系统的组成包含了硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层。
1、硬件层：嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。
嵌入式核心模块=微处理器+电源电路+时钟电路+存储器
Cache：位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快。
2、中间层(也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP)。
它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口开发即可。BSP有两个特点：硬件相关性和操作系统相关性。
设计一个完整的BSP需要完成两部分工作：
A、 嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。
片级初始化：纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。
板级初始化：包含软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。
系统级初始化：以软件为主的初始化过程，进行操作系统的初始化。
B、 设计硬件相关的设备驱动。
3、系统软件层：由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。
RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
4、应用软件：由基于实时系统开发的应用程序组成。
定义：
嵌入式系统是以应用为中心，以现代计算机技术为基础，能够根据用户需求(功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等)灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统。
要点概括：
以应用为中心：强调嵌入式系统的目标是满足用户的特定需求。就绝大多数完整的嵌入式系统而言，用户打开电源即可直接享用其功能，无需二次开发或仅需少量配置操作。
专用性：嵌入式系统的应用场合大多对可靠性、实时性有较高要求，这就决定了服务于特定应用的专用系统是嵌入式系统的主流模式，它并不强调系统的通用性和可扩展。这种专用性通常也导致嵌入式系统是一个软硬件紧密集成的最终系统，因为这样才能更有效地提高整个系统的可靠性并降低成本，并使之具有更好的用户体验。
以现代计算机技术为核心：嵌入式系统的最基本支撑技术，大致上包括集成电路设计技术、系统结构技术、传感与检测技术、嵌入式操作系统和实时操作系统技术、资源受限系统的高可靠软件开发技术、系统形式化规范与验证技术、通信技术、低功耗技术、特定应用领域的数据分析、信号处理和控制优化技术等，它们围绕计算机基本原理，集成进特定的专用设备就形成了一个嵌入式系统。
软硬件可裁剪：嵌入式系统针对的应用场景如此之多，并带来差异性极大的设计指标要求(功能性能、可靠性、成本、功耗)，以至于现实上很难有一套方案满足所有的系统要求，因此根据需求的不同，灵活裁剪软硬件、组建符合要求的最终系统是嵌入式技术发展的必然技术路线。
种类
嵌入式微处理器
嵌入式微处理器（Embedded Microprocessor Unit，EMPU）是以通用计算机中的标准CPU为微处理器，并将其装配在专门设计的电路板上，且仅保留与嵌入式应用有关的母板功能，构成嵌入式系统。与通用计算机相比，其系统体积和功耗大幅度减小，而工作温度的范围、抗电磁干扰能力、系统的可靠性等方面均有提高。
在EMPU中，微处理器是整个系统的核心，通常由3大部分组成：控制单元、算术逻辑单元和寄存器。
嵌入式微控制器
嵌入式微控制器（Microcontroller Unit，MCU）又称单片机。它以某一种微处理器为核心，芯片内部集成有一定容量的存储器（ROM/EPROM、RAM）、I/O接口（串行接口、并行接口）、定时器/计数器、看门狗、脉宽调制输出、A/D转换器、D/A转换器、总线、总线逻辑等。与嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化、体积小、功耗低、可靠性较高。微控制器是嵌入式系统工业的主流。
嵌入式处理器
嵌入式数字信号处理器（Embedded Digital Signal Processor，EDSP）对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合执行到DSP算法，编译效率高，指令执行速度也较快，在数字滤波、FFT、谱分析等方面，DSP算法已广泛应用于嵌入式领域，DSP应用正从在单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用EDSP。
嵌入式片上系统
嵌入式片上系统（System onChip，SoC）是集系统性能于一块芯片上的系统组芯片。它通常含有一个或多个微处理器IP核（CPU），根据需求也可增加一个或多个DSP IP核，相应的外围特殊功能模块，以及一定容量的存储器（RAM、ROM）等，并针对应用所需的性能将其设计集成在芯片上，成为系统操作芯片。其主要特点是嵌入式系统能够运行于各种不同类型的微处理器上，兼容性好，操作系统的内核小，效果好。
嵌入方式
嵌入式系统是通过把CPU嵌入目标系统或被控系统中起作用的。但是在不同的嵌入式系统中，嵌入的形式和程度是各不相同的。根据嵌入式系统和通用计算机连接关系的密切程度，嵌入形式可以分为全嵌入方式、半嵌入方式。
全嵌入方式
如果采用全嵌入方式，则嵌入式系统(或其核心功能)可以不依赖于通用计算机系统，即可单独工作，典型实例有手机、MP4、车载GPS导航系统等。采用全嵌入方式的嵌入式系统有如下特点。
(1)具有独立的处理器系统，且具有完整的输入/输出系统，能独立完成系统的功能。
(2)高端CPU支持嵌入式操作系统，可以开发功能复杂的应用程序。
(3)一般为便携式手持式设备，其工作环境一般是无人值守、移动空间、高空或其他条件恶劣的环境。
(4)供电方式一般采用电池供电，有些情况下也可以直接采用市电220V供电，由系统自行设计转换和稳压电路。较高端的设备往往会把两种供电方式结合起来，让用户使用起来更加灵活。
(5)全嵌入方式适合任何不宜采用通用计算机的场合，如消费电子、家用电器、通信网络设备、工业控制、智能仪器、战场电子对抗、航天航空武器等，其应用范围十分广泛。
半嵌入方式
如果采用半嵌入方式，则嵌入式系统(或其核心功能)需要和通用计算机系统结合起来才能正常工作，典型实例有医用B超系统、基于PCI卡的数据采集系统等。采用半嵌入方式的嵌入式系统有如下特点。
(1)一般没有独立的处理器，而是借用通用计算机系统的CPU完成计算和/或控制功能;有时即使具有自己的独立处理器，但是处理器也只是完成一些有限的特定功能，而不具备控制全部系统的功能。
(2)嵌入式系统只是整个系统的一部分，只能完成整个系统的一部分功能，而其他功能需要在通用计算机上完成。通用计算机利用自己丰富的软件和硬件资源，提供友好的人机操作界面和强大的数据处理能力。
(3)嵌入式系统的功能体对前端数据的采集和执行对被控对象的控制，其中的数据分析、处理和存储等功能由通用计算机系统完成。
(4)嵌入式系统一般采用各种规范的总线形式和通用计算机相连接。典型的实例有PCI总线、USB总线等，简单的嵌入式系统还可以通过串口来连接。
(5)嵌入式系统是作为外设连接在通用计算机上的，因此在通用计算机中一般需要提供嵌入式系统的标准驱动程序。