硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成計算機的物理設(shè)備，即由機械、光、電、磁器件構(gòu)成的具有計算、控制、存儲、輸入和輸出功能的實體部件。如CPU、存儲器、軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、主機板、各種卡及整機中的主機、顯示器、打印機、繪圖儀、調(diào)制解調(diào)器等等，整機硬件也稱“硬設(shè)備”。 隨著電子系統(tǒng)的復雜化，系統(tǒng)設(shè)計已經(jīng)成為一門重要的學科，傳統(tǒng)的反復試驗法已經(jīng)越來越不適應(yīng)時代的發(fā)展。發(fā)展迅速的軟硬件協(xié)同設(shè)計技術(shù)越來越受到人們的重視。它是在系統(tǒng)目標要求的指導下，通過綜合分析系統(tǒng)軟硬件功能及現(xiàn)有資源，最大限度地挖掘系統(tǒng)軟硬件之間的并發(fā)性，協(xié)調(diào)設(shè)計軟硬件體系結(jié)構(gòu)，以使系統(tǒng)工作在最佳工作狀態(tài)。

即用一組系統(tǒng)總線將計算機系統(tǒng)的各部分連接起來，各部分之間可以通過總線交換信息。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是易于擴充新的I/O設(shè)備，并且各種I/O設(shè)備的寄存器和主存器的存儲單元可以統(tǒng)一編址，使CPU訪問I/O設(shè)備更方便靈活;其缺點是同一時刻只能允許掛在總線上的一對設(shè)置之間互相傳送信息，也即分時使用總線，這就限制了信息傳送的吞吐量，這種結(jié)構(gòu)一般用在微型計算機和小型計算機中。

為了消除信息傳送的瓶頸，常設(shè)置多組總線，最常見的是在主存和CPU之間設(shè)置一組專用的高速存儲總線。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是控制線路簡單，對I\O總線的傳送速率要求低;其缺點是CPU的工作效率較低，因為I/O設(shè)備與主存之間的信息交換要經(jīng)過CPU進行。以存儲器為中心的雙總線結(jié)構(gòu)中，主存儲器可通過存儲總線與CPU交換信息，同時還可以通過系統(tǒng)總線與I/O設(shè)備交換信息，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是信息傳送速率高;其缺點是需要增加硬件的投資。采用通道的大型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為了擴大系統(tǒng)的功能和提高系統(tǒng)的效率，在大、中型計算機系統(tǒng)中采用通道結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，一臺主機可以連接多個通道，一個通道可以連接一臺或多臺I/O控制器，一臺I/O控制器又可以連接一臺或者多臺I/O設(shè)備，所以它具有較大的擴展余地，另外由通道來管理和控制I/O設(shè)備，減輕了CPU負擔，提高了整個系統(tǒng)的效率。嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計與其應(yīng)用場合和應(yīng)用系統(tǒng)的不同而有所差別。一般情況下，用戶可以根據(jù)自己的要求，選用合適的微處理器類型，根據(jù)相應(yīng)的接口電路搭配不同類型外設(shè)，構(gòu)成不同用途、不同不同規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。這些系統(tǒng)，無論其規(guī)模多大，從硬件上看，都可以分為由核心電路構(gòu)成的最小系統(tǒng)以及各種各樣外部設(shè)備所需的外圍接口電路。通常最小硬件系統(tǒng)指的是，由處理器以及SDRAM和FLASH構(gòu)成的存儲電路，再加上一些必要的輔助電路構(gòu)成的核心系統(tǒng)。最小硬件系統(tǒng)不僅是整個硬件系統(tǒng)的核心部分，它的構(gòu)成對軟件系統(tǒng)也有重要的影響，其構(gòu)成決定了處于軟件系統(tǒng)最底層的Bootloader的設(shè)計，同時它也是嵌入式操作系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)。換而言之，最小硬件系統(tǒng)及其之上的最底層的最小軟件系統(tǒng)構(gòu)成了嵌入式系統(tǒng)最基本最核心的部分。