只有想不到，没有嵌不到，嵌入式系统科普
如今，物联网、AI、5G的发展都离不开嵌入式系统，它就好比一个乐高拼图，只要你会“玩”，就会发生意想不到的性能。那么到底什么是嵌入式系统？下面就给大家科普一下。
想要了解它的组成就先要知道它是如何成长的。
第一个微处理器诞生于20 世纪70 年代初，是由成立3年的Intel推出的4004CPU，4位微处理器，10微米工艺。如今，嵌入式系统发展已有50年的历史，大体上历经了四个阶段：
一、无操作系统阶段
基于初单片机上，多数以编程控制器的形式出现，这一时期，一般没有操作系统相关支持，只有通过汇编语言对系统进行直接的控制，当然在相关运行结束之后再清除内存。
主要特点是：系统机构和功能相对都比较单一，处理效率较低、储存量小，几乎没有用户接口，由于具备以上特性，曾经被工业领域广泛认可。
二、简单的操作系统阶段
高可靠、低耗能的嵌入式CPU。
特点：嵌入式操作系统比较简单，但已初步具备一定的兼容性和扩展性，对控制系统负载以及监控应用程序的运行有一定作用。
三、实时操作系统阶段
在数字化通信和信息家电等巨大需求的牵引下，随着硬件实时性要求的提高，嵌入式系统的软件规模也在不断扩大，这一时期操作系统的实行性得到了很大的改善。
特点：可在不同类型的微处理器上，实现高度的模块化和扩展性运行，以此使得应用软件的开发变的更加简单。
四、面向internet阶段
嵌入式设备与internet的完美结合才是嵌入式技术的真正未来，在这个信息时代和数字时代里，为嵌入式系统的开发带来了巨大的机遇，同时对于嵌入式系统提供商来讲也是新的挑战。
嵌入式系统构成：麻雀虽小五脏俱全
如果按照书本定义，嵌入式指的是把软件直接烧录在硬件里，而不是安装在外部存储介质上。IEEE（美国电气和电子工程师协会）对嵌入式系统的定义是：“嵌入式系统，是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。”
以应用为中心，嵌入式系统是有明确实际用途的。以计算机技术为基础，说明它其实就是一种特殊的计算机。软硬件可裁剪，说明它有很强的灵活性和可定制能力。
专用计算机系统的“专用”是什么意思。先说“通用”，就是指我们常用的个人PC、笔记本电脑、数据中心服务器，可以用于多种用途，就是“通用计算机系统”。那么嵌入式系统究竟具体应用于哪些“专用”方向呢？
比较贴近生活的嵌入式产品，如智能手机、智能冰箱、电梯、汽车导航等；又如一些高大上的产品，谷歌眼镜、数字电视、智能医疗、智能手表。当然还有很多很多。
嵌入式系统就是以处理器（CPU）为核心，依靠总线（Bus）进行连接的多模块系统：
一个嵌入式系统大体可以分为：
硬件系统
中间层
软件系统
应用层
这张图含盖了嵌入式系统的基本构成：
在硬件层里面的主要分为：嵌入式处理器、存储器、模拟电路、电源、接口控制器、接插件等。
其核心是嵌入式微处理器。
嵌入式微处理器与通用CPU最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系统中，它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化，同时还具有很高的效率和可靠性。
嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系[1]或哈佛体系结构；指令系统可以选用精简指令系统（RISC）和复杂指令系统（CISC）。其中RISC目前最为火热，这种架构只包含最有用的指令，确保数据通道快速执行每一条指令，从而提高了执行效率并使CPU硬件结构设计变得更为简单。 嵌入式微处理器有各种不同的体系，即使在同一体系中也可能具有不同的时钟频率和数据总线宽度，或集成了不同的外设和接口。目前全世界嵌入式微处理器已经超过1000多种，体系结构有30多个系列，其中主流体系有arm、MIPS、PowerPC、X86和SH等。
在嵌入式领域，arm架构的处理器占据了半壁江山，而它却没有生产任何处理器，而只是提供了IP。
嵌入式微处理器有以下特点：
1）对实时多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。
2）具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊断。
3）可扩展的处理器结构，以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。
4）嵌入式微处理器必须功耗很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，功耗只有mW甚至μW级。
你是否把单片机和嵌入式处理器搞混？
还有一个叫做嵌入式微控制器MCU，MCU内部集成ROM/RAM、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串口、A/D、D/A、FLASH等。典型代表是8051、8096、C8051F等。
其实MCU就是所谓的单片机。单片机就是将CPU、存储器、定时计数器、I/O接口电路等集成在一块芯片上，体积小，功耗小，叫做单片微型计算机。因为单片机体积很小可以植入任何微小的设备、仪表当中，被广泛作为这些微小设备仪表的控制器，所以单片机又可称作嵌入式微控制器。
典型产品：51单片机、STM32
嵌入式系统是一个大类，单片机是其中一个重要的子类。嵌入式系统像是一个完整的计算机，而单片机更像是一个没有外设的计算机。现在各种硬件功能都能被做进单片机之中。所以，嵌入式系统和单片机之间的硬件区别越来越小，分界线也越来越模糊。
单片机与嵌入式处理器最大区别
单片机的存储空间和嵌入式处理器不是一个等级，单片机通常片内存储只有几k大小，而由于外设的限制也不太可能大范围增加外设嵌入式多媒体控制器emmc，而嵌入式处理器通常有几百兆的RAM，如此巨大的差别导致单片机几乎不可能像嵌入式处理器那样运行操作系统，甚至连TCP/IP协议栈和USB协议栈都跑不起来，一些高端的单片机比如ST的STM32系列，可能可以跑一些轻量级系统os和嵌入式网络协议栈，比如IwIP协议栈。
此外，嵌入式处理器丰富强大的性能决定它能完成更多单片机不能完成的应用，比如网络通信功能，视频传输处理功能等，而当外设存储增加后，嵌入式处理器能够轻松运行各种Linux系统，以及图形GUI界面。
其余部件
存储器：嵌入式系统需要存储器来存放和执行代码。包含Cache、主存（ROM和RAM）和辅助存储器。
嵌入式外围硬件设备：串口、以太网接口、USB、音频接口、液晶显示屏、摄像头等。
除此之外，还有专门用于信号处理的嵌入式DSP处理器（Digital Signal Processor）以及嵌入式片上系统SoC。
下图是一个嵌入式系统的实物样例：
中间偏左上角是CPU，中间是RAM，然后还有ROM、网卡、串口、电源等。可以看出，嵌入式系统麻雀虽小，五脏俱全。
软件层
软件层很好理解，它是一种用途广泛的系统软件，由实时多任务操作系统(RTOS)、文件系统、图形用户接口、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。主要有：嵌入式实时操作系统µC/OS-II、嵌入式Linux、Windows、VxWorks等，以及应用在智能手机和平板电脑的Android、iOS等。
嵌入式中间层
所谓中间层就是软件层和硬件层之间的接口层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）或板级支持包（Board Support Package，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。
“电子信息工程”专业介绍、就业情况及推荐院校
一、清风姐评价:（个人建议，仅供参考）
1、工科热门专业，毕业生规模较大、社会需求较大、就业率比较高。
2、建议考生高中时的数学、物理、英语基础较好，具备较强的动手能力。
3、适合性格上喜欢安定、踏实稳重、遵守规则、善于钻研的考生。
4、是一个口径非常宽的专业，课程多、涉猎广、难以专精，但就业市场往往更需要专精的人才，因此，大学期间需要找到自己感兴趣的方向，在课余付出更多的努力去达到专精。
5、为提升就业品质，建议考研。
二、专业介绍及学习课程：
电子信息工程技术专业学生主要学习信号的获取与处理，电子设备与信息系统等方面的专业知识，受到电子与信息工程实践的基本训练，具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。
培养目标 ：
注重培养电子信息技术基础知识与能力;具有电子产品的装配、调试及设计的基本能力，具有一般电子设备的安装、调试、维护与应用能力;具有对办公自动化设备的安装、调试、维修和维护管理能力;具有对通信设备、家用电子产品电路图的阅读分析及安装、调试、维护能力;具有对机电设备进行智能控制的设计和组织能力;具有阅读相关专业英语资料能力;计算机技术应用能力达到计算机等级四级要求水平。
主干学科 ：
高等数学、线性代数、 概率与统计 、大学物理、信号与系统、大学英语、专业英语、电路分析、电子技术基础、C语言、高频电子技术、电子测量技术、通信技术、自动检测技术、网络与办公自动化技术、多媒体技术、单片机技术、电子系统设计工艺、电子设计自动化(EDA)技术、数字信号处理(DSP)技术、模拟电路、数字电路、微机原理、单片机原理及应用、ARM嵌入式系统、自动控制、传感器原理与应用、电子电工实习以及电子工艺训练等实验课程。
三、就业方向：
本专业学生毕业后从事电子类产品的生产、开发、销售，电子信息系统的开发、应用、维护等，也可从事网络与信息产业及相关岗位的工作。
从事行业：
毕业后主要在电子技术、新能源、建筑等行业工作，大致如下：
1、电子技术/半导体/集成电路
2、新能源
3、建筑/建材/工程
4、仪器仪表/工业自动化
5、互联网/电子商务
6、计算机软件
7、其他行业
8、通信/电信/网络设备
四、从事岗位：
毕业后去向最多的行业是软件开发业、通信设备制造、半导体和其他电子元件制造业；毕业后去向最多的岗位是电子工程师、计算机程序员、互联网开发师。
五、工作城市：
毕业后，深圳、广州、北京等城市就业机会比较多，大致如下：
1、深圳
2、广州
3、北京
4、上海
5、武汉
6、南宁
7、厦门
8、杭州
六、就业现状和就业前景：
1、就业前景不错，但是近几年该专业毕业生激增，就业竞争逐渐增大，但如果专业知识扎实，还是容易找到工作的。
2、毕业后去向最多的行业是软件开发业、通信设备制造、半导体和其他电子元件制造业；毕业后去向最多的岗位是电子工程师、计算机程序员、互联网开发师。
七、教育部最新第四轮“电子信息工程”专业评估具体排名：
目前教育部门并没有发布权威的电子信息工程专业大学排名，由于电子信息工程专业是多个学科交汇形成的专业，其主干学科分为电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术 ，以下是教育部门公布的学科大学排名情况，通常来说某大学学科排名较好其下属专业排名也不错，以下是具体评估结果，供大家参考：
请参照电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术三门学科的专业评估。
八、“电子信息工程”专业通过“中国工程教育专业认证”学校名单：
截至2019年底，通过”电子信息工程“专业认证高校名单一览表专业认证高校名单共计35所，通过认证时间比较早的大学有北京邮电大学、北京理工大学、大连理工大学等，说明这些学校通过电子信息工程专业认证高校名单一览表专业是比较强势的，以下是具体名单一览表，供大家参考：
序号
学校名称
有效期开始时间
有效期截止时间
1
北京邮电大学
2011年1月
2025年12月（有条件）
2
北京理工大学
2014年1月
2025年12月（有条件）
3
大连理工大学
2014年1月
2025年12月（有条件）
4
哈尔滨工业大学
2015年1月
2023年12月（有条件）
5
南京邮电大学
2015年1月
2023年12月（有条件）
6
中国计量大学
2015年1月
2024年12月（有条件）
7
北京工业大学
2016年1月
2024年12月（有条件）
8
燕山大学
2016年1月
2024年12月（有条件）
9
安徽大学
2016年1月
2024年12月（有条件）
10
西安电子科技大学
2016年1月
2024年12月（有条件）
11
北京航空航天大学
2017年1月
2022年12月
12
湖南大学
2017年1月
2025年12月（有条件）
13
电子科技大学
2017年1月
2019年12月
14
天津理工大学
2018年1月
2023年12月（有条件）
15
南通大学
2018年1月
2023年12月（有条件）
16
常熟理工学院
2018年1月
2023年12月（有条件）
17
河南工业大学
2018年1月
2023年12月（有条件）
18
南华大学
2018年1月
2023年12月（有条件）
19
桂林电子科技大学
2018年1月
2023年12月（有条件）
20
成都信息工程大学
2018年1月
2023年12月（有条件）
21
北方工业大学
2019年1月
2024年12月（有条件）
22
天津工业大学
2019年1月
2024年12月（有条件）
23
哈尔滨理工大学
2019年1月
2024年12月（有条件）
24
南京工业大学
2019年1月
2024年12月（有条件）
25
江苏理工学院
2019年1月
2024年12月（有条件）
26
杭州电子科技大学
2019年1月
2024年12月（有条件）
27
浙江师范大学
2019年1月
2024年12月（有条件）
28
湖北工业大学
2019年1月
2024年12月（有条件）
29
陕西科技大学
2019年1月
2024年12月（有条件）
30
沈阳航空航天大学
2020年1月
2025年12月（有条件）
31
东北石油大学
2020年1月
2025年12月（有条件）
32
上海理工大学
2020年1月
2025年12月（有条件）
33
安徽建筑大学
2020年1月
2025年12月（有条件）
34
重庆邮电大学
2020年1月
2025年12月（有条件）
35
西安工业大学
2020年1月
2025年12月（有条件）
说明： 1.“专业名称”为专业的当前名称，部分专业在认证有效期内曾用其他名称，详请查询中国工程教育专业认证协会网站（http://www.ceeaa.org.cn/）；2.部分专业已参加多轮次认证，“有效期开始时间”为首次通过认证的有效期开始时间，“有效期截止时间”为最近一轮通过认证的有效期截止时间；总的有效期起止时间不具比较意义；3.部分专业的“有效期截止时间”标有“有条件”，如“2025 年 12 月（有条件）”，表示“需要该日期前 3 年（即 2022年底前）根据专业改进情况决定是否延长至 2025 年 12 月”，其他“有条件”的以此类推；4.部分专业在部分年份不在认证有效期，相关信息在“备注”栏说明。
参考网站：
1、360百科；
2、大学生必备网；
3、教育部最新第四轮评估结果： 教育部学位与研究生教育发展中心。
4、其它。
相关问答
电子信息工程嵌入式 方向就业前景?就业前景有潜力,。首先嵌入式系统方向的就业是偏硬件,即便是做嵌入式软件开发也是针对硬件的软件开发,就业主要是安防、智能家居等领域,当然也有一直在炒的...
电子信息工程 重点学 嵌入式 吗?做嵌入式一般有三个阶级,单片机裸机开发,ucosIIfreeRTOS实时系统级开发,linuxwince开发,复杂程度依次递增,前景依次递增,money也依次递增。学习嵌入式...做...
求助 电子信息工程 的学长学姐们， 嵌入式 前景到底怎么样? 申请方嵌入式行业虽然和生活息息相关,且专业性极强,遍布在我们生活的每个角落,因此还是很少有人知道嵌入式。嵌入式的确是不如IOS、Java那么流行或者知名,...
电子信息工程 是什么啊? - 懂得也就是属于It产业链的。社会上IT人才很多,但真正有过硬技术的少之又少。只要你付出了,就一定能在社会上混出成绩。嵌入式主要是基于LINUX操作系统下...
三江学院 电子信息工程 学院怎么样?设有哪些专业? 申请方[回答]~接下来我为大家简单介绍一下我们三江学院的电子信息工程学院开设的专业以及研究情况专业设置:电子信息工程、电子科学与技术、通信工程、微电子科...
电力电子和 电子信息工程 和通信工程选哪个 嵌入式 硬..._通信工...首先,电力电子工程和电子信息工程都是涉及到电子技术的学科,但是重点不同。电力电子工程主要研究电力电子器件、电力电子系统及其控制技术;电子信息...
电子信息工程 学 嵌入式 能行吗?是的,电子信息工程专业的学生可以学习嵌入式系统。嵌入式系统是一个涵盖硬件和软件技术的领域,需要掌握多种技能,包括编程、硬件设计和操作系统等。电子信息...
电子信息工程 专业，二本大学不想考研，学习 嵌入式 毕业后前景怎么样。要是做 嵌入式 软件的话要掌握哪些知识?作为一个本科是电子信息工程专业的学生,目前计算机专业在读的研究生来回答你的这个问题,希望可以给你提供一点帮助!我本科和你是一个专业的,也是电子信息工...
电子信息工程 专业毕业后的去向?毕业后从事人工智能、信息处理、大数据等行业,就业去向以国有企业、科研院所及民营企业等IT科技类企业为主,这三类单位就业人数占总就业人数的90%左右。就业...
电子信息工程 技术是什么?电子信息工程技术是一门涉及电子、通信、计算机等领域的综合性技术,主要包括电子元件与电路设计、通信系统建设、计算机软硬件开发、数字信号处理及嵌入式系统...
