1. 硬件采用單片機設計，軟件采用匯編語言編寫

采用這種設計方式，硬件成本低，設備體積小。但由于程序采用匯編語言編寫，軟件靈活性、可擴充性、可移植性較差。同時，作為處理器核心的單片機芯片，無法提供高速率運算。隨著工業控制要求的不斷提高，采用這一設計方式，無論在硬件或軟件上都無法滿足要求。

2. 硬件采用工控機，軟件采用VC++編寫

采用工控機作為硬件設備，既能提供處理速度，又適于惡劣

二 新型嵌入式系統介紹與比較

隨著嵌入式系統的發展，出現了很多新模式、新方法。以下在硬件與操作系統兩方面介紹主流嵌入式開發技術。

1. 硬件

目前較多使用的嵌入式系統硬件有ARM芯片與PC/104主板。

(1)ARM芯片

ARM處理器是一種16/32位的高性能、低成本、低功耗的嵌入式RISC微處理器。目前很流行的當屬ARM7和ARM9兩個系列。隨著人們對系統功能提出了更高要求，ARM7在高端應用中已顯得力不從心，性能更強勁的ARM9處理器逐漸占據了高端產品市場。ARM9系列微處理器具有以下特點：5級整數流水線，指令執行效率更高；支持32位ARM指令集和16位THUMB指令集；支持32位AMBA總線接口；全性能的MMU，支持Windows CE、Linux等主流的嵌入式操作系統；支持數據Cache和指令Cache，具有更高的數據和指令處理指令。

(2)PC/104主板

PC/104是工業嵌入式板卡較多采用的一種規格。采用PC/104規范的主板，再配以微軟操作系統，用戶就可容易地實現編程和擴充標準的外圍設備。這些標準的外圍設備包括視頻接口、存儲設備、鍵盤、網絡接口、串口、并口、數據采集模塊及其他一些特殊設備。另外，結構上的加固型設計使得PC/104系統可應用到強振動及強撞擊等惡劣應用環境。

(3)比較

ARM芯片與PC/104主板相比較，具有功耗低、體積小、價格低的優勢。但ARM嵌入式系統開發中涉及到ARM仿真器與ARM編譯器的使用，編譯后的最終程序需要導入芯片中。對于沒有相關開發經驗的工程師，熟悉ARM芯片開發需要一定時間，設計周期也自然會延長很多。此外，ARM芯片規格較為固定，其各種配置不能靈活改動。

PC/104主板能很好地與Windows系統兼容，其開發過程與普通PC機的開發幾乎沒有差別，可最大程度地降低開發難度、縮短開發周期。其模塊化的配置方式使其成為低成本、高可靠性、能迅速配置成產品的結構化模塊。與ARM芯片相比，功耗高、體積大、價格高是其缺點。

2. 操作系統

目前，嵌入式系統常用的操作系統有VxWorks、Linux、Windows。

(1)VxWorks

VxWorks因出現較早、實時性強、內核很小、可靠性較高等，所以在北美應用很廣泛。特別是在通信設備等實時性要求較高的系統中，幾乎非VxWorks莫屬。VxWorks的很多概念和技術都和Linux很類似，主要是用C語言開發。但VxWorks因價格很高，所以一般應用中很少采用這種操作系統。

(2)Linux

Linux是一種免費、開源的操作系統，因此其支持軟件多，可用資源豐富。目前應用在嵌入式領域的Linux系統主要有兩類：一類是專為嵌入式設計的已被裁減過的Linux系統，最常用的是uClinux(不帶MMU功能)，目前占較大應用份額，可應用在ARM7上；另一類是應用在ARM9上，將Linux的內核移植在其上，可使用更多的Linux功能。缺點是一般開發人員不太熟悉Linux，開發難度較大。

(3)Windows

WinCE推出只有幾年時間，但目前已占據了很大市場份額。由于WinCE開發都是大家熟悉的VC++環境，所以對于一般的開發人員都不會有多大難度，這也是WinCE容易被人們接受的原因。開發環境方便快速，微軟的強大技術支持，使得WinCE開發難度遠低于嵌入式Linux。此外，WinCE與WindowXP及Win2000的同族性，保證了原來在PC機上開發的程序可容易移植到嵌入式系統中。