早期的嵌入式軟件基本上是在匯編級開發(fā)的，系統(tǒng)的運行不需要操作系統(tǒng)支撐。每增加一種系統(tǒng)功能都需要重新進行開發(fā)，這種情況給嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展帶來很大的阻礙。隨著嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，操作系統(tǒng)的引入也就日益顯得重要了。目前比較著名的嵌入式操作系統(tǒng)有嵌入式Linux， μC/OS-II， VxWorks，Palm OS和Windows CE等。Windows CE是Microsoft推出的32位、多任務(wù)、多線程、實時的嵌入式操作系統(tǒng)，它與其他嵌入式操作系統(tǒng)相比有以下優(yōu)勢：擁有出色的圖形界面，提供了方便的集成開發(fā)環(huán)境和開發(fā)工具，對OS的定制、裁減、交叉編譯等都相對簡單；便于繼承已有的基于Windows的開發(fā)經(jīng)驗，可以使用類似于Windows上的應(yīng)用軟件開發(fā)工具（如VS.NET，EVC等）；Window CE已得到大量硬件廠商的支持，支持的微處理器架構(gòu)包括MIPS系列、ARM系列、SH系列、X86系列。
基于Windows CE的嵌入式系統(tǒng)采用四層體系結(jié)構(gòu)，具有層次性強、可移植性好、組件可剪裁、強調(diào)編程接口和支持上層應(yīng)用等特點。系統(tǒng)從下而上可分為四層：硬件層，OEM 硬件適配層，操作系統(tǒng)服務(wù)層，應(yīng)用層。具體的系統(tǒng)架構(gòu)可以用下圖來表示：
圖 基于Windows CE的嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)
（1）硬件層
Windows CE 系統(tǒng)所需的最低硬件配置包括支持Windows CE的 32 位處理器、用于線程調(diào)度的實時時鐘、用于存儲和運行操作系統(tǒng)的存儲單元。通常，硬件平臺應(yīng)具備其他的外設(shè)，例如串口、網(wǎng)卡、鍵盤、鼠標等。對于不同的應(yīng)用領(lǐng)域和硬件平臺，需要定制Windows CE 操作系統(tǒng)并移植到目標硬件上。微軟為幾種典型的應(yīng)用平臺提供了參考定制方案模版。例如，基于PC機的參考平臺（CEPC）是微軟內(nèi)部用于開發(fā)和測試 Windows CE 操作系統(tǒng)的，它可以作為開發(fā) Windows CE 應(yīng)用程序和開發(fā) X86 設(shè)備驅(qū)動的參考平臺。
（2）OEM 硬件適配層
OEM 硬件適配層位于操作系統(tǒng)層與硬件層之間，用來抽象硬件功能，實現(xiàn)操作系統(tǒng)的可移植性。OEM 硬件適配層可以分成OEM 抽象層（OAL）、設(shè)備驅(qū)動開發(fā)程序、引導(dǎo)程序和配置文件四部分。OAL 部分主要負責Windows CE與硬件通信，它與 CPU、中斷、內(nèi)存、時鐘和調(diào)試口等核心設(shè)備相關(guān)，用于屏蔽 CPU 平臺的細節(jié)，保證操作系統(tǒng)內(nèi)核的可移植性。設(shè)備驅(qū)動程序為Windows CE提供設(shè)備控制功能，包括：LCD/LED/VGA/SVGA 顯示設(shè)備、鼠標、鍵盤和觸摸屏，語音處理設(shè)備和揚聲器，串口和基于并口的打印機，PC 卡接口和 ATA 磁盤驅(qū)動器或其他存儲卡、Modem 卡等等。引導(dǎo)程序主要功能是初始化硬件，引導(dǎo)并加載操作系統(tǒng)映像到內(nèi)存。配置文件則是一些包含系統(tǒng)配置信息的文本文件。
（3）Windows CE 操作系統(tǒng)服務(wù)層
Windows CE 操作系統(tǒng)服務(wù)層包含了4個關(guān)鍵模塊：
a. 內(nèi)核：內(nèi)核（操作系統(tǒng)的核心）提供用于線程調(diào)度、內(nèi)存管理和中斷處理、調(diào)試支持等。
b. 對象存儲：包括文件系統(tǒng)、系統(tǒng)注冊表、CE 數(shù)據(jù)庫的持久存儲。
c. 通訊接口：提供對各種通信硬件和數(shù)據(jù)協(xié)議的支持。
d. 圖形、窗口和事件子系統(tǒng)（GWES）：GWES 模塊支持顯示文本和圖像，提供用戶輸入所需的圖形和窗口功能。
（4）應(yīng)用層
應(yīng)用層是應(yīng)用程序的集合，通過調(diào)用Win32 API 來獲得操作系統(tǒng)服務(wù)。需要注意的是Windows CE下的API是桌面版本Win32 API的一個子集；同時Windows CE還有許多獨有的API，例如CE數(shù)據(jù)庫。