随着嵌入式由最初的单片编程程序起到的服务检测指导作用到稳定的嵌入式操作系统和嵌入式CPU应用再到如今的芯片技术和Internet技术杀入使嵌入式真正的成为了一种集数字化、集成化、系统化，简易化等众多智慧功能于一体的系统。嵌入式系统呈现的多范围应用层面，使得嵌入式技术各国各企业都可以各显身手，大力创新，无法垄断，而计算机却是嵌入式主要的承载体，而计算机技术目前几乎是被Wintel绝对的垄断，这些就亟待我国的嵌入式发展解决拥有嵌入式自身知识产权的CPU和硬件装备这些。嵌入式系统的市场大环境下，嵌入式系统形成了各种不同的分类。 

嵌入式系统的分类 

       嵌人式系统( Embedded Systems) 被定义为: 以应用为中心、 以计算机技术为基础、 软件硬件可裁剪、 适应应用系统对功能、 可靠性、 成本、 体积、 功耗严格要求的专用计算机系统。目前，嵌入式系统根据不同领域分为不同的嵌入式系统： 

1. 按嵌入式处理器的位数分类 

1) 4位嵌入式系统：目前已大量应用

 2) 8位嵌入式系统：目前已大量应用

 3) 16位嵌入式系统： 目前已大量应用

 4) 32位嵌入式系统：正成为主流发展趋势 

5) 64位嵌入式系统：高度复杂的、高速的嵌入式系统已开始采用

2. 按应用分类 

可以分为：信息家电类、移动终端类、通信类、汽车类和工业控制类。 

3. 按速度分类 

1) 强实时系统, 其系统响应时间在毫秒或微秒级。 

2) 一般实时系统, 其系统响应时间在几秒的数量级上,其实时性的要求比强实时

系统要差一些。 

3) 弱实时系统, 其系统响应时间约为数十秒或更长。这种系统的响应时间可能随

系统负载的轻重而变化。 

4. 按确定性分类 

根据确定性的强弱，可将嵌入式系统分为硬实时、软实时系统： 

1) 硬实时：系统对系统响应时间有严格的要求，如果系统响应时间不能满足，就

要引起系统崩溃或致命的错误。 

2) 软实时：系统对系统响应时间有要求，但是如果系统响应时间不能满足，不会

导致系统出现致命的错误或崩溃。 

5. 按嵌入式系统软件复杂程度分类 

1) 循环轮询系统 

优点：对于简单的系统而言，便于编程和理解；没有中断的机制，程序运行良好，不会出现随机的问题。 

缺点：有限的应用领域；对于大量的I/O服务的应用，不容易实现；大的程序

不便于调试。 

 应用领域：适合于慢速和非常快速的简单系统 

2) 前后台系统 

前后台系统是中断驱动系统的一种：后台是一个循环轮询系统一直在运行；前台是由一些中断处理过程组成的；当有一前台事件(外部事件)发生时，引起中断, 进行前台处理, 处理完成后又回到后台(通常又称主程序)。 

需要考虑的是中断的现场保护和恢复，中断嵌套，中断处理过程与主程序的协调(共享资源)问题。 

系统的性能主要由中断延迟时间(Interrupt latency time), 响应时间(response time)和恢复时间(recovery time)来刻画。

 3) 单处理器多任务系统  在什么情况下采用？ 

      对于一个复杂的嵌入式实时系统来说：(1)当采用中断处理程序加一个后台主程序这种软件结构难以实时的、准确的、可靠的完成时；(2)存在一些互不相关的过程需要在一个计算机中同时处理时，需要采用实时多任务系统。 结构由多个任务，多个中断处理过程，实时操作系统组成的有机的整体。  每个任务是顺序执行的，并行性通过操作系统来完成，任务间的相互通信和同步也需要操作系统的支持。  

      多任务系统：多个顺序执行的程序并行运行。宏观上看，所有的程序同时运行，每个程序运行在自己独立的CPU上。实际上，不同的程序是共享同一个CPU和其它硬件。因此，需要RTOS来对这些共享的设备和数据进行管理。每个程序都被编制成无限循环的程序，等待特定的输入，执行相应的任务等。这种程序模型将系统分成相对简单的，相互合作的模块 

 优点 

a 将复杂的系统分解为相对独立的多个线程， 达到“分而制之”的目的，从而降低系统的复杂性。

 b 保证系统的实时性。 

c 系统的模块化好，提高系统的可维护性。 Ø

 缺点 

a 需要采用一些新的软件设计方法。 

b 需要增加功能：线程间的协调，同步和通信功能。

 c 需要对每一个共享资源互斥。

 d 导致线程间的竞争。 

e 需要使用RTOS，RTOS要增加系统的开销。

 4) 多处理器多任务系统 

       多任务可运行在多个处理器上，由操作系统统一调度，处理。宏观上看是并发的，微观上看也是并发的。 多处理机系统分为紧耦合系统(tightly-coupled system)和松耦合系统(loosely-coupled system)两种。 多处理多任务系统目前还不成熟。

从硬件和软件进行划分。

基于硬件

       嵌入式微处理器（Micro Processor Unit，MPU） 　　嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演变而来的。它的特征是具有32位以上的处理器，具有较高的性能，当然其价格也相应较高。但与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用中，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。目前主要的嵌入式处理器类型有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM/ StrongARM系列等。 其中Arm/StrongArm是专为手持设备开发的嵌入式微处理器，属于中档的价位。 　

 　  嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU) 　　嵌入式微控制器的典型代表是单片机，从70年代末单片机出现到今天，虽然已经经过了20多年的历史，但这种8位的电子器件目前在嵌入式设备中仍然有着极其广泛的应用。单片机芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各种必要功能和外设。和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称微控制器。由于MCU低廉的价格，优良的功能，所以拥有的品种和数量最多，比较有代表性的包括8051、MCS-251、MCS-96/196/296、P51XA、C166/167、68K系列以及 MCU 8XC930/931、C540、C541，并且有支持I2C、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列。目前MCU占嵌入式系统约70%的市场份额。近来Atmel出产的Avr单片机由于其集成了FPGA等器件，所以具有很高的性价比，势必将推动单片机获得更高的发展。 

       嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP) 　　DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器，其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，具有很高的编译效率和指令的执行速度。在数字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上DSP获得了大规模的应用。DSP的理论算法在70年代就已经出现，但是由于专门的DSP处理器还未出现，所以这种理论算法只能通过MPU等由分立元件实现。MPU较低的处理速度无法满足DSP的算法要求，其应用领域仅仅局限于一些尖端的高科技领域。随着大规模集成电路技术发展，1982年世界上诞生了首枚DSP芯片。其运算速度比MPU快了几十倍，在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。至80年代中期，随着CMOS技术的进步与发展，第二代基于CMOS工艺的DSP芯片应运而生，其存储容量和运算速度都得到成倍提高，成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。到80年代后期，DSP的运算速度进一步提高，应用领域也从上述范围扩大到了通信和计算机方面。90年代后，DSP发展到了第五代产品，集成度更高，使用范围也更加广阔。目前最为广泛应用的是TI的TMS320C2000/C5000系列，另外如Intel的MCS-296和Siemens的TriCore也有各自的应用范围。 

　　嵌入式片上系统(System On Chip) 　　SOC追求产品系统最大包容的集成器件，是目前嵌入式应用领域的热门话题之一。SOC最大的特点是成功实现了软硬件无缝结合，直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块。而且SOC具有极高的综合性，在一个硅片内部运用VHDL等硬件描述语言，实现一个复杂的系统。用户不需要再像传统的系统设计一样，绘制庞大复杂的电路板，一点点的连接焊制，只需要使用精确的语言，综合时序设计直接在器件库中调用各种通用处理器的标准，然后通过仿真之后就可以直接交付芯片厂商进行生产。由于绝大部分系统构件都是在系统内部，整个系统就特别简洁，不仅减小了系统的体积和功耗，而且提高了系统的可靠性，提高了设计生产效率。 由于SOC往往是专用的，所以大部分都不为用户所知，比较典型的SOC产品是Philips的Smart XA。少数通用系列如Siemens的TriCore，Motorola的M-Core，某些ARM系列器件，Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片等。预计不久的将来，一些大的芯片公司将通过推出成熟的、能占领多数市场的SOC芯片，一举击退竞争者。SOC芯片也将在声音、图像、影视、网络及系统逻辑等应用领域中发挥重要作用。

基于软件

      从软件方面划分，主要可以依据操作系统的类型。目前嵌入式系统的软件主要有两大类：实时系统和分时系统。其中实时系统又分为两类：硬实时系统和软实时系统。 实时嵌入系统是为执行特定功能而设计的，可以严格的按时序执行功能。其最大的特征就是程序的执行具有确定性。在实时系统中，如果系统在指定的时间内未能实现某个确定的任务，会导致系统的全面失败，则系统被称为硬实时系统。而在软实时系统中，虽然响应时间同样重要，但是超时却不会导致致命错误。一个硬实时系统往往在硬件上需要添加专门用于时间和优先级管理的控制芯片，而软实时系统则主要在软件方面通过编程实现时限的管理。比如Windows CE就是一个多任务分时系统，而Ucos-II则是典型的实时操作系统。

       而根据嵌入式系统的复杂程度，可以将嵌入式系统分为以下四类：

1.单个微处理器

　　这类系统可以在小型设备中（如温度传感器、烟雾和气体探测器及断路器）找到。这类设备是供应商根据设备的用途来设计的。这类设备受Y2K影响的可能性不大。

2.不带计时功能的微处理器装置

　　这类系统可在过程控制、信号放大器、位置传感器及阀门传动器等中找到。这类设备也不太可能受到Y2K的影响。但是，如果它依赖于一个内部操作时钟，那么这个时钟可能受Y2K问题的影响。

3.带计时功能的组件

　　这类系统可见于开关装置、控制器、电话交换机、电梯、数据采集系统、医药监视系统、诊断及实时控制系统等。它们是一个大系统的局部组件，由它们的传感器收集数据并传递给该系统。这种组体可同PC机一起操作，并可包括某种数据库(如事件数据库)。

4.在制造或过程控制中使用的计算机系统

　　对于这类系统，计算机与仪器、机械及设备相连来控制这些装置的工作。这类系统包括自动仓储系统和自动发货系统。在这些系统中，计算机用于总体控制和监视，而不是对单个设备直接控制。过程控制系统可与业务系统连接（如根据销售额和库存量来决定定单或产品量）。

       可以看到嵌入式系统的分类是很多样化，标准各不相同，可以分为很多不同类型。同时这也反应出了嵌入式系统市场所呈现出的特点：嵌入式系统由于应用领域广泛，嵌入式系统市场是不可能垄断在一两家企业里，更多都是高度分散在嵌入式行业的大大小小企业手里，留给各个行业的中小规模高技术公司的创新余地很大。嵌入式系统应用领域的不断前进发展使得嵌入式系统的分类划分也就不会只有一种执行标准，嵌入式企业是可以根据自身嵌入式系统技术创新速度和方式不同，划分不同层次的嵌入式系统类型。