系統是一種按照一套規則將其所有單元組裝在一起的安排。它也可以定義爲根據一個固定的計劃工作、組織或執行一個或多個任務的一種方式。例如，手錶是一種時間顯示系統。它的組件遵循一組規則來顯示時間。如果手錶的一個零件壞了，它就會停止工作。所以我們可以說，在一個系統中，它的所有子組件都相互依賴。

Embedded System

顧名思義，嵌入意味著與另一事物相連的事物。嵌入式系統可以被認爲是一個包含軟體的計算機硬體系統。嵌入式系統可以是獨立的系統，也可以是大型系統的一部分。嵌入式系統是一種基於微控制器或微處理器的系統，用於執行特定的任務。例如，火災報警器是一個嵌入式系統，它只能感知煙霧。

一個嵌入式系統有三個組成部分;

• 它有硬體。

• 它有應用軟體。

• 它有實時作業系統（RTOS）來監控應用軟體，並提供機制，讓處理器按照計劃運行進程，從而控制延遲。RTOS定義了系統的工作方式。它在應用程式執行期間設置規則。小型嵌入式系統可能沒有實時作業系統。

因此，我們可以將嵌入式系統定義爲基於微控制器、軟體驅動、可靠、實時的控制系統。

Characteristics of an Embedded System

• 單功能的嵌入式系統通常執行專門的操作，並重複執行相同的操作。例如：傳呼機總是起傳呼機的作用。

• 嚴格約束−所有計算系統都對設計指標有約束，但嵌入式系統上的設計指標可能特別嚴格。設計度量是對實現的特性（如成本、大小、能力和性能）的度量。它的尺寸必須適合於單個晶片，必須有足夠快的速度來實時處理數據，並消耗最小的功率來延長電池壽命。

• 許多嵌入式系統必須不斷地對系統環境的變化作出反應，並且必須毫不延遲地實時計算某些結果。舉一個汽車巡航控制器的例子，它持續監測速度和制動傳感器並對其作出反應。它必須在有限的時間內重複計算加速度或減加速度;延遲計算會導致車輛無法控制。

• 基於微處理器的−必須是基於微處理器或微控制器的。

• 內存−它必須有內存，因爲它的軟體通常嵌入ROM中。它不需要計算機中的任何輔助內存。

• 已連接−它必須有連接的外圍設備才能連接輸入和輸出設備。

• HW-SW系統−軟體用於更多功能和靈活性。硬體用於性能和安全性。

Advantages

• Easily Customizable
• Low power consumption
• Low cost
• Enhanced performance

Disadvantages

• High development effort
• Larger time to market

Basic Structure of an Embedded System

下圖顯示了嵌入式系統的基本結構;

• 傳感器測量物理量並將其轉換爲電信號，可由觀察者或任何電子儀器（如A2D轉換器）讀取。傳感器將測量的量存儲到存儲器中。

• A-D轉換器−模數轉換器將傳感器發送的模擬信號轉換爲數位訊號。

• 處理器&ASICs−處理器處理數據以測量輸出並將其存儲到內存中。

• D-A轉換器

• 執行器將D-A轉換器給出的輸出與其中存儲的實際（預期）輸出進行比較，並存儲批准的輸出。