软考架构师-嵌入式系统

一、嵌入式系统是什么？

1. 通俗理解

你可以把嵌入式系统理解成：

藏在设备里面的“专用小电脑”。

它不是像 PC 那样什么都能干，而是专门为了完成某个任务而设计的。

比如：

智能空调里的控制系统 汽车里的发动机控制单元 智能手环里的计步和心率系统 洗衣机里的控制板 路由器里的系统 工业设备里的控制器

这些设备内部都有“嵌入式系统”。

2. 标准定义

嵌入式系统是：

以特定应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪、可配置，集成在一起的专用计算机系统。

关键词：

特定应用 计算机技术 软硬件一体 可裁剪 可配置 专用系统

也就是说，它不是通用计算机，而是“专机专用”。

二、嵌入式系统由哪些部分组成？

嵌入式系统一般由 5 个部分组成：

1. 嵌入式处理器 2. 相关支撑硬件 3. 嵌入式操作系统 4. 支撑软件 5. 应用软件

1. 嵌入式处理器

处理器相当于嵌入式系统的“大脑”。

它负责执行程序、处理数据、控制设备。

嵌入式处理器通常要求：

体积小 功耗低 可靠性高 适应恶劣环境

处理器的三个等级

根据使用环境和工艺，嵌入式处理器可以分为：

为什么分等级？

因为嵌入式系统经常工作在恶劣环境中，例如：

高温 寒冷 电磁干扰 震动 烟尘 潮湿

比如：

家用路由器：民用级即可 工厂控制器：工业级更合适 导弹、卫星、军用雷达：军用级

2. 相关支撑硬件

除了处理器以外，还需要很多硬件支持。

例如：

存储器 定时器 总线 I/O 接口 电源 时钟 传感器 通信接口

如果把处理器比作大脑，那么这些支撑硬件就是：

记忆器官：存储器 时间器官：定时器 神经系统：总线 手脚接口：I/O 接口 能量来源：电源 心跳节律：时钟

3. 嵌入式操作系统

嵌入式操作系统是管理硬件和软件资源的系统软件。

它和 Windows、Linux 这类通用操作系统不同，通常要求：

实时性 可裁剪性 安全性 可靠性 低功耗

例如：

FreeRTOS RT-Thread uC/OS VxWorks QNX 嵌入式 Linux

4. 支撑软件

支撑软件是帮助应用开发的软件层。

它通常运行在操作系统之上，以“库”的形式被应用软件调用。

例如：

通信协议栈 图形库 数据库 文件库 网络库 算法库

通俗理解：

支撑软件就是给应用软件提供现成能力的“工具箱”。

5. 应用软件

应用软件是为了完成某个具体任务而开发的程序。

例如：

空调温度控制程序 汽车刹车控制程序 智能手环心率检测程序 无人机飞控程序 医疗仪器数据采集程序

嵌入式系统最终的价值，主要体现在应用软件上。

三、嵌入式系统有什么特点？

可以记成下面几个关键词：

专用 融合 软硬一体 资源少 固化 专用工具 小便宜快 安全可靠

1. 专用性强

嵌入式系统通常不是通用的，而是面向特定应用。

例如：

电饭煲嵌入式系统：专门控制煮饭 汽车 ABS 系统：专门控制刹车 智能电表：专门采集电量

它往往还会连接多种传感器，例如：

温度传感器 压力传感器 加速度传感器 光传感器 湿度传感器

2. 技术融合

嵌入式系统不是单一技术，而是多种技术的结合。

它融合了：

计算机技术 通信技术 半导体技术 电子技术 自动控制技术 具体行业应用技术

例如一辆智能汽车里面就涉及：

发动机控制 刹车控制 车载网络 传感器融合 通信模块 显示屏 操作系统

这些技术紧密结合，很难拆开。

3. 软硬一体，软件为主

嵌入式系统既有硬件，也有软件。

但现代嵌入式系统越来越依赖软件来实现功能。

例如：

同样一块硬件 通过不同软件配置 可以实现不同功能

所以嵌入式设计强调：

在通用版本基础上裁剪冗余 高效设计 按需配置

4. 资源受限

嵌入式系统通常资源很少。

可能只有：

很小的 RAM 很小的 Flash 较低的 CPU 频率 有限的功耗预算

例如：

PC 内存可能是 16GB 嵌入式设备内存可能只有 64KB 或 1MB

所以嵌入式开发必须非常节省资源。

5. 程序代码固化在 ROM 中

嵌入式系统的程序通常不放在硬盘里，而是固化在：

ROM Flash EEPROM

中。

这样做的好处是：

上电即可运行 执行速度快 可靠性高 不容易被随意修改

比如洗衣机一通电就开始运行程序，不需要像电脑一样先加载操作系统很久。

6. 需要专门开发工具和环境

嵌入式系统开发不是直接在目标设备上写代码。

通常是：

在电脑上写代码 编译成目标设备能运行的程序 下载到设备中运行调试

所以需要专门开发工具。

7. 体积小、价格低、实时性强

嵌入式系统通常要求：

体积小 价格低 功耗低 性能价格比高 系统配置要求低 实时性强

例如智能手表必须：

小 轻 省电 便宜 响应快

8. 对安全性和可靠性要求高

很多嵌入式系统一旦出错，后果很严重。

例如：

汽车刹车系统失效 飞机控制系统故障 医疗设备停止工作 工业机械失控

所以嵌入式系统必须高度重视：

安全性 可靠性 稳定性 容错能力

四、嵌入式系统怎么分类？

1. 按是否要求实时性分类

可以分为：

嵌入式实时系统 嵌入式非实时系统

2. 什么是实时系统？

实时系统是指：

必须在规定时间内完成功能并做出响应的系统。

注意：实时不等于“快”。

实时的关键是：

必须按时完成 超时就算失败

例如：

汽车安全气囊必须在碰撞后几毫秒内弹出 如果晚了几秒，即使最终弹出了，也没有意义

3. 强实时和弱实时

实时系统又可以分为：

强实时系统例子

汽车 ABS 飞机飞控 导弹制导 工业运动控制

如果超时，可能发生事故。

弱实时系统例子

智能音箱响应 视频播放 电子相册 普通触摸屏界面

稍微慢一点，通常不会造成严重后果。

4. 按安全性要求分类

可以分为：

安全攸关系统 非安全攸关系统

5. 什么是安全攸关系统？

安全攸关系统是指：

如果系统功能不正确或者失效，会导致人员伤亡、财产损失等严重后果的系统。

例如：

飞机控制系统 汽车刹车系统 医疗监护设备 核电站控制系统 轨道交通信号系统

这些系统出错可能造成生命危险，所以属于安全攸关系统。

五、嵌入式软件的组成和特点

1. 目标机和宿主机

这是嵌入式开发中非常重要的概念。

1. 目标机

目标机就是：

最终运行程序的设备。

例如：

开发一个智能手表程序 智能手表就是目标机

2. 宿主机

宿主机就是：

用来开发程序的电脑。

例如：

你在 Windows 或 Linux 电脑上写代码 这台电脑就是宿主机

3. 两者关系

通常：

宿主机：开发程序 目标机：运行程序

它们之间可以通过：

串口 网络 JTAG 接口 USB

连接。

4. 为什么需要交叉开发？

因为宿主机和目标机的处理器架构往往不同。

例如：

宿主机是 x86 架构电脑 目标机是 ARM 架构设备

电脑不能直接运行 ARM 程序，所以需要：

交叉编译器 交叉链接器 源代码调试器

交叉编译器

把源代码编译成目标机可以运行的程序。

例如：

在 x86 电脑上编译出 ARM 程序

交叉链接器

把多个目标文件链接成可执行程序。

源代码调试器

用于调试目标机上的程序。

六、嵌入式软件的层次结构

嵌入式系统从细节上可以分为 5 层：

1. 硬件层 2. 抽象层 3. 操作系统层 4. 中间件层 5. 应用层

1. 硬件层

硬件层是最底层。

包括：

处理器 存储器 总线 I/O 接口 电源 时钟

它是整个系统的物理基础。

2. 抽象层

抽象层的作用是：

把底层硬件封装起来，让上层不用直接操作复杂硬件。

主要包括：

HAL：硬件抽象层 BSP：板级支持包

HAL：硬件抽象层

HAL 是 Hardware Abstraction Layer。

它为上层提供统一的硬件访问接口。

例如：

上层只需要调用“读温度” 不用关心温度传感器接在哪个 I2C 地址

BSP：板级支持包

BSP 是 Board Support Package。

它是一种硬件驱动软件，为操作系统提供硬件管理支持。

例如：

初始化 CPU 初始化内存 初始化串口 初始化中断 初始化时钟

可以理解为：

BSP 是让操作系统在这块具体板子上跑起来的“适配包”。

3. 操作系统层

操作系统层包括：

嵌入式操作系统 文件系统 图形用户接口 网络系统 通用组件

这些模块通常可以配置。

例如一个简单设备可能只需要：

内核 任务调度 定时器

而一个复杂设备可能需要：

文件系统 网络协议栈 图形界面 USB 支持

4. 中间件层

中间件是连接不同应用或不同系统组件的桥梁。

常见中间件有：

嵌入式数据库 OpenGL 消息中间件 Java 中间件 虚拟机 VM DDS/CORBA Hadoop

通俗理解：

中间件就是“公共功能平台”，让应用不用重复造轮子。

5. 应用层

应用层是最终完成业务功能的软件。

例如：

温度控制程序 电机控制程序 图像识别程序 通信管理程序

七、嵌入式软件的主要特点

可以记成：

可剪裁 可配置 强实时 安全性 可靠性 高确定性

1. 可剪裁性

嵌入式系统资源有限，不能把所有功能都放进去。

所以系统功能必须能剪裁。

例如：

不需要图形界面，就去掉 不需要网络功能，就去掉 不需要文件系统，就去掉

实现方法包括：

静态编译 动态库 控制函数流程

2. 可配置性

系统应该可以根据不同产品需求进行配置。

例如：

同一套软件 通过不同配置表 适配不同型号设备

实现方法包括：

数据驱动 静态编译 配置表

3. 强实时性

很多嵌入式系统必须及时响应。

例如：

电机控制必须在固定周期内完成 刹车系统必须立即响应

实现方法包括：

表驱动 配置 静态和动态结合 汇编语言优化

4. 安全性 Safety

安全性是指系统不能造成危险。

例如：

医疗设备不能误输出高电压 汽车系统不能错误刹车或错误加速

设计方法包括：

编码标准 安全保障机制 FMECA 故障模式、影响及危害性分析

FMECA 是什么？

FMECA 是：

故障模式、影响及危害性分析

简单说就是提前分析：

哪里可能坏？ 坏了有什么影响？ 危害有多严重？ 怎么预防？

5. 可靠性

可靠性是指系统长时间稳定工作的能力。

例如：

工业设备连续运行一年不出错 汽车电子系统多年稳定工作

设计方法包括：

容错技术 余度技术 鲁棒性设计

容错技术

系统出现部分错误时，仍能继续工作。

余度技术

关键部分做备份。

例如：

双控制器 三模冗余

一个坏了，另一个还能接管。

鲁棒性设计

系统在异常输入、异常环境下也不容易崩溃。

6. 高确定性

高确定性是指系统行为可预测。

例如：

什么情况下做什么响应 多长时间完成 结果是否一致

设计方法包括：

静态分配资源 越界检查 状态机 静态任务调度

八、嵌入式系统低功耗设计

嵌入式设备经常由电池供电，所以低功耗很重要。

例如：

智能手表 传感器节点 远程监测设备

低功耗设计主要技术有：

编译优化技术 软硬件协同设计 算法优化

1. 编译优化

通过编译器优化代码，让程序执行更快、更省电。

例如：

减少指令数 优化循环 减少内存访问

2. 软硬件协同设计

有些功能用软件做很慢、很耗电，可以用硬件加速。

例如：

加密算法用硬件加密模块 图像处理用 GPU 或专用加速器

3. 算法优化

算法本身要高效。

例如：

减少不必要计算 降低采样频率 使用更简单但够用的算法

九、嵌入式系统硬件体系结构

传统嵌入式系统主要由以下部件组成：

嵌入式微处理器 存储器 总线逻辑 定时/计数器 看门狗电路 I/O 接口 外部设备

十、嵌入式微处理器分类

这一部分考试很容易考。

可以分为：

MPU MCU DSP GPU SoC

1. MPU：微处理器

MPU 是 Microprocessor Unit。

它通常只是处理器芯片，需要外接存储器和外设。

特点：

集成度相对较低 需要外围电路 可靠性高 功能较强

常见例子：

Am186/88 386EX SC-400 PowerPC 68000 MIPS ARM 系列

可以理解为：

MPU 更像“通用处理器芯片”，需要搭配电路板使用。

2. MCU：微控制器

MCU 是 Microcontroller Unit，也叫单片机。

它把很多东西集成在一个芯片里。

例如：

CPU RAM ROM/Flash 定时器 I/O 接口 ADC UART SPI I2C

特点：

单片化 体积小 功耗低 成本低 可靠性高

常见例子：

MCS-51 系列 MCS-96/196/296 MC68HC05/11/12/16 ARM Cortex-M 系列

可以理解为：

MCU 是一个“芯片级的小电脑”。

MPU 和 MCU 的简单区别

3. DSP：数字信号处理器

DSP 是 Digital Signal Processor。

它专门用于高速数字信号处理。

特点：

采用哈佛结构 适合大量数据运算 适合乘加运算 适合实时信号处理

常见应用：

音频处理 语音处理 图像处理 通信信号处理 雷达信号处理

常见系列：

TMS320C2000 TMS320C5000 TMS320C6000 TMS320C8000 DSP56000

可以理解为：

DSP 是专门做数学运算的“高速计算处理器”。

4. GPU：图形处理器

GPU 是 Graphics Processing Unit。

它最初用于图形处理，现在也大量用于 AI 和深度学习。

特点：

浮点运算能力强 多核并行计算能力强 适合大规模数据并行处理

常见应用：

图形渲染 游戏 图像处理 深度学习 人工智能训练和推理

可以理解为：

GPU 是擅长“同时做很多简单计算”的处理器。

5. SoC：片上系统

SoC 是 System on Chip。

它把很多功能集成在一个芯片里。

例如：

CPU GPU DSP 内存控制器 存储器 接口控制器 IP 核

还可能包含：

操作系统 用户软件

常见例子：

手机芯片 智能电视芯片 车载芯片 树莓派使用的 Broadcom 芯片

可以理解为：

SoC 是“一个芯片就是一个完整系统”。

十一、存储器分类

存储器是嵌入式系统的重要组成部分。

主要分为：

RAM：随机存取存储器 ROM：只读存储器

1. RAM：随机存取存储器

RAM 的特点：

可读可写 掉电后数据丢失 需要持续供电

RAM 分为：

DRAM SRAM

1. DRAM：动态随机存取存储器

DRAM 用电容存储信息。

特点：

集成度高 容量大 成本低 速度较慢 需要定期刷新

常用作：

主存

例如电脑内存条很多就是 DRAM。

2. SRAM：静态随机存取存储器

SRAM 用晶体管自锁方式保存状态。

特点：

速度快 不需要刷新 集成度低 容量小 成本高

常用作：

高速缓存 Cache

DRAM 和 SRAM 对比

2. ROM：只读存储器

ROM 的特点：

掉电后数据不丢失 通常用于存放固件、程序、常量

教材中提到：

ROM 读取速度比 RAM 快

这里考试按教材理解即可。

ROM 常见类型：

MROM PROM EPROM EEPROM Flash

1. MROM：掩膜型只读存储器

特点：

制造时通过掩膜写入数据 适合大批量生产 成本低 数据不可修改

缺点：

一旦做出来就不能改

适合：

程序固定、大批量生产的产品

2. PROM：可编程只读存储器

特点：

可以用专用设备一次性烧录 适合少量制造

缺点：

只能写一次

3. EPROM：可擦可编程只读存储器

特点：

可以写入 可以用紫外线擦除 然后重新写入

缺点：

擦除不方便

4. EEPROM：电可擦可编程只读存储器

特点：

可以通过电压擦除和重写 比 EPROM 方便

缺点：

擦除速度较慢

5. Flash：快闪存储器

Flash 是现在非常常见的存储器。

特点：

可以联机擦写 擦写次数较多 速度较快

缺点：

相对其他 ROM，读取速度可能较慢

常见应用：

U 盘 固态硬盘 嵌入式程序存储 手机存储

ROM 类型速记

十二、总线逻辑

总线是各个硬件之间传输信息的公共通道。

1. 按传输信息种类分类

总线可以分为：

数据总线 地址总线 控制总线

数据总线

传输实际数据。

例如：

CPU 读取传感器数值 CPU 向存储器写入数据

地址总线

指定访问哪个存储单元或哪个设备。

例如：

CPU 要访问 RAM 中地址 0x1000 的数据

控制总线

传输控制信号。

例如：

读信号 写信号 中断请求 时钟信号 复位信号

2. 按连接部件分类

可以分为：

片内总线 系统总线/板级总线 局部总线 通信总线

片内总线

连接芯片内部各元件。

例如：

CPU 内部 ALU、寄存器、Cache 之间的连接

系统总线或板级总线

连接计算机系统的核心组件。

例如：

CPU 内存 I/O 控制器

局部总线

连接局部少数组件。

例如某些高速外设接口。

通信总线

主机连接外设的总线。

例如：

USB UART SPI I2C CAN

3. 按数据传输方向分类

可以分为：

单工总线 双工总线

双工总线又分为：

半双工 全双工

单工总线

只能一个方向传输。

例如：

A → B

不能反向。

半双工总线

可以双向传输，但不能同时。

例如：

对讲机

一方说话时，另一方不能同时说。

全双工总线

可以同时双向传输。

例如：

电话

双方可以同时说话。

4. 按信号类型分类

可以分为：

并行总线 串行总线

并行总线

同时传输多位数据。

例如：

8 位、16 位、32 位数据线同时传

优点：

一次传输数据多

缺点：

线多 一致性要求高 传输距离较近

串行总线

一位一位传输数据。

例如：

USB UART SPI I2C

优点：

线少 距离可以较远 成本低

缺点：

同一时刻传输位数少

但现代高速串行总线速度也可以非常高。

十三、看门狗电路

看门狗是嵌入式系统中非常重要的安全机制。

1. 看门狗是什么？

看门狗是一种系统恢复机制。

它的作用是：

防止程序跑飞、死锁或卡死。

2. 通俗理解

你可以把看门狗想象成一只“值班狗”。

程序正常运行时，必须定期去“喂狗”。

如果程序卡死了，忘记喂狗，看门狗就会叫。

看门狗叫了以后，通常会：

重启 MCU 或者触发中断

3. 看门狗组成

看门狗主要由：

输入端 寄存器 计数器 狗叫模块

组成。

输入端

程序通过输入端“喂狗”。

寄存器

用于设置看门狗参数。

例如：

超时时间 复位方式 中断方式

计数器

计算是否超时。

狗叫模块

超时后决定如何处理。

常见处理方式：

产生中断 系统复位 重启 MCU

4. 看门狗工作流程

正常情况：

程序运行 定期喂狗 计数器清零 不会超时

异常情况：

程序死锁 忘记喂狗 计数器超时 触发复位 系统重启

十四、安全攸关软件的安全性设计

1. 什么是安全攸关软件？

IEEE 定义：

安全攸关软件是“用于一个系统中，可能导致不可接受的风险的软件”。

通俗说：

如果这个软件出错，可能造成严重事故，那它就是安全攸关软件。

例如：

飞机飞控软件 汽车刹车软件 医疗设备控制软件 核电控制软件

2. DO-178B 标准

DO-178B 是机载软件相关标准。

它的目的是：

为机载系统和设备的软件提供指导，使软件能够在满足适航安全性要求的情况下完成预期功能。

简单说：

飞机上的软件不能随便写 必须按照严格流程开发、验证和管理

3. DO-178B 的软件生命周期

DO-178B 将软件生命周期分为三大过程：

1. 软件计划过程 2. 软件开发过程 3. 软件综合过程

1. 软件计划过程

主要解决：

怎么做？ 按什么标准做？ 谁来做？ 如何验证？

2. 软件开发过程

软件开发过程又分为 4 个子过程：

软件需求过程 软件设计过程 软件编码过程 集成过程

可以理解为：

先明确需求 再进行设计 然后写代码 最后集成

3. 软件综合过程

软件综合过程又分为 4 个子过程：

软件验证过程 软件配置管理过程 软件质量保证过程 审定联络过程

软件验证过程

验证软件是否满足需求，是否正确。

软件配置管理过程

管理版本、修改、文档和代码变更。

软件质量保证过程

保证开发过程符合规范。

审定联络过程

与审查、认证机构进行沟通和审定。

4. DO-178B 软件安全等级

DO-178B 根据软件在系统中的重要程度，将软件安全等级分为 A～E 五级。

举例理解

十五、整体知识框架总结

可以把这一章内容整理成一张大图：

嵌入式系统 │ ├── 定义 │ └── 以特定应用为中心的专用计算机系统 │ ├── 组成 │ ├── 嵌入式处理器 │ ├── 支撑硬件 │ ├── 嵌入式操作系统 │ ├── 支撑软件 │ └── 应用软件 │ ├── 特点 │ ├── 专用性强 │ ├── 技术融合 │ ├── 软硬一体 │ ├── 资源受限 │ ├── 程序固化 │ ├── 专门开发工具 │ ├── 小、便宜、实时性强 │ └── 安全可靠要求高 │ ├── 分类 │ ├── 实时系统 │ │ ├── 强实时 │ │ └── 弱实时 │ └── 非实时系统 │ ├── 安全性分类 │ ├── 安全攸关系统 │ └── 非安全攸关系统 │ ├── 嵌入式软件 │ ├── 硬件层 │ ├── 抽象层 │ ├── 操作系统层 │ ├── 中间件层 │ └── 应用层 │ ├── 硬件体系结构 │ ├── 处理器 │ │ ├── MPU │ │ ├── MCU │ │ ├── DSP │ │ ├── GPU │ │ └── SoC │ ├── 存储器 │ │ ├── RAM │ │ │ ├── DRAM │ │ │ └── SRAM │ │ └── ROM │ │ ├── MROM │ │ ├── PROM │ │ ├── EPROM │ │ ├── EEPROM │ │ └── Flash │ ├── 总线 │ │ ├── 数据总线 │ │ ├── 地址总线 │ │ ├── 控制总线 │ │ ├── 片内总线 │ │ ├── 系统总线 │ │ ├── 局部总线 │ │ └── 通信总线 │ └── 看门狗 │ └── 安全攸关软件 ├── IEEE 定义 └── DO-178B ├── 软件计划过程 ├── 软件开发过程 ├── 软件综合过程 └── A～E 安全等级

十六、考试高频重点

如果这是为了考试，可以重点记下面这些：

1. 嵌入式系统定义关键词

特定应用 计算机技术 软硬件可裁剪 专用计算机系统

2. 嵌入式系统组成

处理器 支撑硬件 操作系统 支撑软件 应用软件

3. 处理器等级温度

民用级：0～70℃ 工业级：-40～85℃ 军用级：-55～150℃

4. 实时系统定义

在规定时间内完成功能并做出响应

5. 强实时和弱实时

强实时：超时会导致严重后果 弱实时：偶尔延迟可以接受

6. 安全攸关系统

失效会导致人员伤亡或财产损失

7. 宿主机和目标机

宿主机：开发环境 目标机：运行环境

8. 交叉开发工具

交叉编译器 交叉链接器 源代码调试器

9. 嵌入式软件层次

硬件层 抽象层 操作系统层 中间件层 应用层

10. HAL 和 BSP

HAL：硬件抽象层 BSP：板级支持包

11. 处理器分类

MPU MCU DSP GPU SoC

12. 存储器分类

RAM：DRAM、SRAM ROM：MROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash

13. 总线分类

数据总线 地址总线 控制总线

以及：

片内总线 系统总线 局部总线 通信总线

14. 看门狗作用

防止程序跑飞或死锁 超时不喂狗就复位

15. DO-178B 等级

A：灾难级 B：危害级 C：严重级 D：不严重级 E：没有影响级

十七、最简记忆版

你可以用下面这段话快速记住整段内容：

嵌入式系统是面向特定应用的专用计算机系统，由处理器、支撑硬件、操作系统、支撑软件和应用软件组成。它的特点是专用性强、资源受限、软硬件结合、程序固化、可靠性高，并常具有实时性。

嵌入式系统可分为实时系统和非实时系统，实时系统又分为强实时和弱实时；从安全性看，可分为安全攸关系统和非安全攸关系统。

嵌入式软件开发通常在宿主机上完成，通过交叉编译工具生成目标机可执行程序。软件结构包括硬件层、抽象层、操作系统层、中间件层和应用层。

硬件体系结构包括处理器、存储器、总线、定时器和看门狗等。处理器包括 MPU、MCU、DSP、GPU、SoC；存储器包括 RAM 和 ROM；总线按功能分为数据、地址和控制总线。看门狗用于程序异常时自动恢复。

安全攸关软件失效可能导致严重后果，DO-178B 将软件安全等级分为 A～E 五级，A 级最严重，E 级无影响。