作為一個(gè)20世紀(jì)90年代初畢業(yè)的計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生：在畢業(yè)以后，因?yàn)楣ぷ餍再|(zhì)的原因，我除了從事基于PC的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，也完成了相當(dāng)多的基于單片機(jī)、工控機(jī)甚至PLC等這樣底層應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建，因此，嵌入式系統(tǒng)這個(gè)名詞對(duì)我來(lái)說(shuō)一直就不陌生，但2003年之前，我卻一直認(rèn)為嵌入式系統(tǒng)與我、與計(jì)算機(jī)專業(yè)沒(méi)有什么關(guān)系。
　　2003年，一個(gè)韓國(guó)公司找到我所在學(xué)校的科研團(tuán)隊(duì)，要開(kāi)發(fā)一個(gè)智能家居方面的產(chǎn)品，用于照明。的控制和管理，我的團(tuán)隊(duì)接受了這個(gè)任務(wù)。這個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)最終使用了cos操作系統(tǒng)和一個(gè)三星的ARM7處理器，并開(kāi)啟了我個(gè)人的嵌入式系統(tǒng)研發(fā)生涯。從這時(shí)開(kāi)始，我眼中的嵌入式系統(tǒng)才真正與計(jì)算機(jī)專業(yè)聯(lián)系起來(lái)，并逐步成為我科研和教學(xué)的中心。2008年，我開(kāi)始了嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)，直到2015年春天，我已經(jīng)為8屆不同的本科生和研究生講授過(guò)嵌入式系統(tǒng)課程。
　　在從事嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的生涯中，我一直遵循著以應(yīng)用為核心的原則，例如，在嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)的講解中有具體的電路設(shè)計(jì)，在嵌入式操作系統(tǒng)的講解中有具體的環(huán)境使用，在基于嵌入式GUI的講解中有QT應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)等。采用這種從應(yīng)用角度傳授嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的方式.目的是使學(xué)生踏人社會(huì)時(shí)能盡快適應(yīng)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)需求。而通過(guò)學(xué)生畢業(yè)后的實(shí)際工作經(jīng)歷，也表明了這種教學(xué)有不錯(cuò)的效果。但隨著一批批學(xué)生畢業(yè)踏人工作崗位，對(duì)嵌入式系統(tǒng)更高層次的一些需求出現(xiàn)了，他們開(kāi)始思索，在嫻熟地應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)基本技術(shù)的同時(shí)，如何能夠高屋建瓴，更好地把握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的脈絡(luò)，從戰(zhàn)略性的角度應(yīng)對(duì)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中遇到的各種問(wèn)題呢？這迫使我不得不思索，如何對(duì)嵌入式系統(tǒng)的各個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)和抽象，為嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供更全面、有深度和高度的理論支持。
　　本書正是基于上述思考的一些成果，與一般介紹應(yīng)用技術(shù)為主的嵌入式系統(tǒng)書籍不同，我希望使用一些國(guó)內(nèi)外其他著述未見(jiàn)使用的方法，從新的角度詮釋嵌入式系統(tǒng)，從新的高度對(duì)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)進(jìn)行抽象。例如，嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式的理論模型描述，嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件構(gòu)架抽象、驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)模型及可視化開(kāi)發(fā)等模型描述等。
　　本書主要針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的需求，就像本書的書名《嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》一樣，我們將更加強(qiáng)調(diào)嵌入式系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)屬性，本書討論的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，必須包含一個(gè)完整有交互能力的操作系統(tǒng)，對(duì)于操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序一體化的方式則不做討論。在嵌入式系統(tǒng)方向，這能使計(jì)算機(jī)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容從非計(jì)算機(jī)專業(yè)中更加鮮明地獨(dú)立出來(lái)。
　　為了追蹤嵌入式系統(tǒng)方向的最新發(fā)展，本書將個(gè)人移動(dòng)設(shè)備（PMD）也納入主要討論范疇。PMD作為一種軟硬件相對(duì)通用的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，應(yīng)用廣泛，又與傳統(tǒng)PC有著很大區(qū)別，未來(lái)必然會(huì)在高等教育教學(xué)中占有一席之地，本書在這方面做了初步探索。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的另一個(gè)熱點(diǎn)是將物品接入互聯(lián)網(wǎng)，與互聯(lián)網(wǎng)融合形成物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IOT），本書也進(jìn)行了一些有針對(duì)性的分析和討論。
　　本書對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了抽象總結(jié)，但并不意味著不需要應(yīng)用實(shí)例的講解，相反，應(yīng)用實(shí)例會(huì)更加重要，而與此同時(shí)，為了和本書內(nèi)容更好地結(jié)合，應(yīng)用實(shí)例的講解在理論與實(shí)際的結(jié)合方法上，增加了更多的闡述。本書的應(yīng)用實(shí)例跟蹤了傳統(tǒng)的和業(yè)界最熱門的方向。傳統(tǒng)的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)例是一個(gè)稅控機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的全套設(shè)計(jì)，熱點(diǎn)應(yīng)用則給出了一個(gè)智能家居領(lǐng)域的照明系統(tǒng)和一個(gè)針對(duì)水資源管理的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　全書共分10章，第1章首先講述了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)，然后從第2-8章以自底向上的順序介紹了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全貌，其中第2章講述了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，第3章講述了嵌入式計(jì)算機(jī)的初始化與啟動(dòng)，第4章講述了嵌入式操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境，第5章講述了嵌入式操作系統(tǒng)移植，第6章講述了嵌入式文件系統(tǒng)，第7章講述了嵌入式設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)模型，第8章講述了嵌入式可視化開(kāi)發(fā)模型，第9章則是一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)容，對(duì)個(gè)人移動(dòng)設(shè)備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)給出了單獨(dú)的講述，第10章則給出了幾個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)案例：為減少對(duì)應(yīng)用部分細(xì)節(jié)的描述，一些說(shuō)明性的內(nèi)容收集在附錄中。
　　本書由呂為工和張策撰寫，參加撰寫的還有柏軍、李劍雄和石代鋒。
　　由于作者水平所限，疏漏之處在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。