嵌入式系統(tǒng)是一種應用范圍非常廣泛的系統(tǒng)。可以說除了桌面計算機和服務器外所有計算設備都屬于嵌入式系統(tǒng)，例如從便攜式音樂播放器到航天飛機上的實時系統(tǒng)控制都屬于嵌入式系統(tǒng)。
大多數商用的嵌入式系統(tǒng)都設計成專用任務的低成本的產品。大多數的嵌入式系統(tǒng)都具有實時性的要求。有些功能需要非常快的主頻，但其他大多數功能并不需要高速的處理能力。這些系統(tǒng)通過特定的器件和軟件來滿足實時性的要求。
簡單地通過速度和成本來定義嵌入式系統(tǒng)是困難的，但對于大批量的產品而言，成本常常對系統(tǒng)設計起決定作用。通常，一個嵌入式系統(tǒng)的很多部分相對系統(tǒng)主要功能來說需要較低的性能，因此嵌入式系統(tǒng)和通用PC相比，能夠使用一個滿足輔助功能的合適的CPU，從而簡化了系統(tǒng)設計，降低了成本。例如，數字電視的機頂盒需要處理每秒以百萬兆位計的連續(xù)數據，但這些數據處理大部分是由定制的硬件來實現的，如解析、管理和編解碼多個頻道的數字影像。
對于大批量生產的嵌入式系統(tǒng)，如便攜式音樂播放器或手機等，降低成本就成為最主要的問題。這些系統(tǒng)通常只具有幾個芯片：一個高度集成的CPU，一個定制的芯片用于控制其他所有的功能，還有一個存儲芯片。在這種設計中，每部分都設計成使用最小的系統(tǒng)功耗。
對于小批量的嵌入式應用，為了降低開發(fā)成本，常常使用PC體系結構，通過限制程序的執(zhí)行時間或用一個實時操作系統(tǒng)來替換原先的操作系統(tǒng)。在這種情況下，可以使用一個或多個高性能的CPU來替換特殊用途的硬件。
嵌入式系統(tǒng)的軟件通常運行在有限的硬件資源上：沒有硬盤、操作系統(tǒng)、鍵盤或屏幕。軟件一般都沒有文件系統(tǒng)，如果有的話，也會采用Flash驅動器。如果有人機交互接口的話，也是一個小鍵盤或液晶顯示器。硬件是計算機的物理部分，和存儲在硬件中的計算機軟件程序和數據區(qū)分開來。
嵌入到機械中的嵌入式系統(tǒng)需要長期無故障連續(xù)運行，因此它的軟件需要比PC中的軟件更加仔細地開發(fā)和更加嚴格地測試。
那么，到底什么是嵌入式系統(tǒng)呢？
根據IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）的定義，嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助設備、機器和車間運行的裝置”（原文為devices used to control，monitor，or assist the operation of equipment，machinery or plants）。這主要是從應用上加以定義的，從中可以看出嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機械等附屬裝置。
目前國內一個普遍被認同的定義是：以應用為中心、以計算機技術為基礎，軟件 硬件可裁剪，適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。
可以這樣認為，嵌入式系統(tǒng)是一種專用的計算機系統(tǒng)，作為裝置或設備的一部分。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上，所有帶有數字接口的設備，如手表、微波爐、錄像機、汽車等，都使用嵌入式系統(tǒng)，有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng)，但大多數嵌入式系統(tǒng)都是由單個程序實現整個控制邏輯。
本書是按照人事部、信息產業(yè)部全國計算機技術與軟件專業(yè)技術資格（水平）考試要求編寫，內容緊扣《嵌入式系統(tǒng)設計考試大鋼》。全書共六章，分別對嵌入式系統(tǒng)基礎知識、嵌入式微處理器與接口設計、嵌入式軟件與操作系統(tǒng)、嵌入式軟件程序設計、嵌入式系統(tǒng)設計與維護等知識進行了詳細的講解。最后介紹了一個典型的嵌入式系統(tǒng)設計案例。
本書內容豐富，結構合理，概念清晰。既可作為全國計算機技術與軟件專業(yè)技術資格（水平）考試中嵌入式系統(tǒng)設計師級別的考試用書，供有關考生學習使用，也可作為本科生嵌入式系統(tǒng)相關課程教材或培訓書使用。
虛擬儀器（virtual instrumention）是基于計算機的儀器。計算機和儀器的密切結合是目前儀器發(fā)展的一個重要方向。粗略地說這種結合有兩種方式，一種是將計算機裝入儀器，其典型的例子就是所謂智能化的儀器。隨著計算機功能的日益強大以及其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來越強大，目前已經出現含嵌入式系統(tǒng)的儀器。另一種方式是將儀器裝入計算機。以通用的計算機硬件及操作系統(tǒng)為依托，實現各種儀器功能。虛擬儀器主要是指這種方式。下面的框圖反映了常見的虛擬儀器方案。
虛擬儀器的主要特點有：
n 盡可能采用了通用的硬件，各種儀器的差異主要是軟件。
n 可充分發(fā)揮計算機的能力，有強大的數據處理功能，可以創(chuàng)造出功能更強的儀器。
n 用戶可以根據自己的需要定義和制造各種儀器。
虛擬儀器實際上是一個按照儀器需求組織的數據采集系統(tǒng)。虛擬儀器的研究中涉及的基礎理論主要有計算機數據采集和數字信號處理。目前在這一領域內，使用較為廣泛的計算機語言是美國NI公司的labview。
虛擬儀器的起源可以追朔到20世紀70年代，那時計算機測控系統(tǒng)在國防、航天等領域已經有了相當的發(fā)展。PC機出現以后，儀器級的計算機化成為可能，甚至在Microsoft公司的Windows誕生之前，NI公司已經在Macintosh計算機上推出了labview2.0以前的版本。對虛擬儀器和labview長期、系統(tǒng)、有效的研究開發(fā)使得該公司成為業(yè)界公認的權威。
普通的PC有一些不可避免的弱點。用它構建的虛擬儀器或計算機測試系統(tǒng)性能不可能太高。目前作為計算機化儀器的一個重要發(fā)展方向是制定了VXI標準，這是一種插卡式的儀器。每一種儀器是一個插卡，為了保證儀器的性能，又采用了較多的硬件，但這些卡式儀器本身都沒有面板，其面板仍然用虛擬的方式在計算機屏幕上出現。這些卡插入標準的VXI機箱，再與計算機相連，就組成了一個測試系統(tǒng)。VXI儀器價格昂貴，目前又推出了一種較為便宜的PXI標準儀器。
虛擬儀器研究的另一個問題是各種標準儀器的互連及與計算機的連接。目前使用較多的是IEEE 488或GPIB協(xié)議。未來的儀器也應當是網絡化的。
