1.3 嵌入式处理器简介
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。范围极其广阔，从最初的4位处理器，目前仍在大规模应用的 8 位单片机，到最新的受到广泛青睐的32位、64位嵌入式CPU。
目前，世界上具有嵌入式功能特点的处理器已经超过1000种，流行体系结构包括MCU、MPU等30多个系列。鉴于嵌入式系统广阔的发展前景，很多半导体制造商都大规模生产嵌入式处理器，并且公司自主设计处理器也已经成为了未来嵌入式领域的一大趋势，其中从单片机、DSP到FPGA，有着各式各样的品种，速度越来越快，性能越来越强，价格也越来越低。目前嵌入式处理器的寻址空间可以从 64KB 到 1GB，处理速度最快可以达到 2000 MIPS，封装从8个引脚到324个引脚（如TI的ARM Cortex A8 AM335x）不等。
根据其现状，嵌入式处理器可以分成下面几类。
1.嵌入式微处理器
嵌入式微处理器（Micro Processor Unit，MPU）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/ARM Cortex系列等。其中ARM/StrongARM/ARM Cortex是专为手持设备开发的嵌入式微处理器，属于中档的价位。
2.嵌入式微控制器
嵌入式微控制器（Micro Controller Unit，MCU）的典型代表是单片机，从70年代末单片机的出现到今天，虽然已经经过了30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，因此称为微控制器。
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MCS-51、MCS-251、MCS-96/196/296、P51XA、C166/167、68K、ARM Cortex M3系列以及 MCU 8XC930/931、C540、C541，并且有支持IIC、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列。目前MCU约占嵌入式系统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。
3.嵌入式DSP处理器
嵌入式DSP处理器（Embedded Digital Signal Processor，EDSP）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，EDSP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/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，应用最为广泛的是 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。
4.SoC片上系统
SoC（System on Chip）片上系统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，一点点地连接焊制，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。
预计在不久的将来，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的作用。