作為一個20世紀(jì)90年代初畢業(yè)的計算機專業(yè)的學(xué)生：在畢業(yè)以后，因為工作性質(zhì)的原因，我除了從事基于PC的計算機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，也完成了相當(dāng)多的基于單片機、工控機甚至PLC等這樣底層應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建，因此，嵌入式系統(tǒng)這個名詞對我來說一直就不陌生，但2003年之前，我卻一直認(rèn)為嵌入式系統(tǒng)與我、與計算機專業(yè)沒有什么關(guān)系。
　　2003年，一個韓國公司找到我所在學(xué)校的科研團隊，要開發(fā)一個智能家居方面的產(chǎn)品，用于照明。的控制和管理，我的團隊接受了這個任務(wù)。這個產(chǎn)品開發(fā)最終使用了cos操作系統(tǒng)和一個三星的ARM7處理器，并開啟了我個人的嵌入式系統(tǒng)研發(fā)生涯。從這時開始，我眼中的嵌入式系統(tǒng)才真正與計算機專業(yè)聯(lián)系起來，并逐步成為我科研和教學(xué)的中心。2008年，我開始了嵌入式系統(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)硬件平臺的講解中有具體的電路設(shè)計，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)計等。采用這種從應(yīng)用角度傳授嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識的方式.目的是使學(xué)生踏人社會時能盡快適應(yīng)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)需求。而通過學(xué)生畢業(yè)后的實際工作經(jīng)歷，也表明了這種教學(xué)有不錯的效果。但隨著一批批學(xué)生畢業(yè)踏人工作崗位，對嵌入式系統(tǒng)更高層次的一些需求出現(xiàn)了，他們開始思索，在嫻熟地應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)基本技術(shù)的同時，如何能夠高屋建瓴，更好地把握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的脈絡(luò)，從戰(zhàn)略性的角度應(yīng)對嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中遇到的各種問題呢？這迫使我不得不思索，如何對嵌入式系統(tǒng)的各個方面進行總結(jié)和抽象，為嵌入式系統(tǒng)開發(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，我希望使用一些國內(nèi)外其他著述未見使用的方法，從新的角度詮釋嵌入式系統(tǒng)，從新的高度對嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)進行抽象。例如，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)模式的理論模型描述，嵌入式計算機系統(tǒng)硬件構(gòu)架抽象、驅(qū)動程序開發(fā)模型及可視化開發(fā)等模型描述等。
　　本書主要針對計算機專業(yè)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的需求，就像本書的書名《嵌入式計算機系統(tǒng)設(shè)計》一樣，我們將更加強調(diào)嵌入式系統(tǒng)的計算機屬性，本書討論的嵌入式計算機系統(tǒng)，必須包含一個完整有交互能力的操作系統(tǒng)，對于操作系統(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，這能使計算機專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容從非計算機專業(yè)中更加鮮明地獨立出來。
　　為了追蹤嵌入式系統(tǒng)方向的最新發(fā)展，本書將個人移動設(shè)備（PMD）也納入主要討論范疇。PMD作為一種軟硬件相對通用的專用計算機系統(tǒng)，應(yīng)用廣泛，又與傳統(tǒng)PC有著很大區(qū)別，未來必然會在高等教育教學(xué)中占有一席之地，本書在這方面做了初步探索。嵌入式計算機系統(tǒng)應(yīng)用的另一個熱點是將物品接入互聯(lián)網(wǎng)，與互聯(lián)網(wǎng)融合形成物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IOT），本書也進行了一些有針對性的分析和討論。
　　本書對嵌入式計算機系統(tǒng)進行了抽象總結(jié)，但并不意味著不需要應(yīng)用實例的講解，相反，應(yīng)用實例會更加重要，而與此同時，為了和本書內(nèi)容更好地結(jié)合，應(yīng)用實例的講解在理論與實際的結(jié)合方法上，增加了更多的闡述。本書的應(yīng)用實例跟蹤了傳統(tǒng)的和業(yè)界最熱門的方向。傳統(tǒng)的嵌入式計算機系統(tǒng)實例是一個稅控機開發(fā)平臺的全套設(shè)計，熱點應(yīng)用則給出了一個智能家居領(lǐng)域的照明系統(tǒng)和一個針對水資源管理的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計。
　　全書共分10章，第1章首先講述了嵌入式計算機系統(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算機系統(tǒng)的全貌，其中第2章講述了嵌入式計算機系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，第3章講述了嵌入式計算機的初始化與啟動，第4章講述了嵌入式操作系統(tǒng)開發(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)動程序開發(fā)模型，第8章講述了嵌入式可視化開發(fā)模型，第9章則是一個獨立的內(nèi)容，對個人移動設(shè)備計算機系統(tǒng)給出了單獨的講述，第10章則給出了幾個嵌入式計算機系統(tǒng)的設(shè)計案例：為減少對應(yīng)用部分細(xì)節(jié)的描述，一些說明性的內(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，懇請讀者批評指正。