现今许多嵌入式系统设计皆同时运用微控制器技术及数字讯号处理（DSP）技术。控制应用需要有效率地处理位层级的控制及状态信息，并且执行快速的中断反应。行动通讯装置倚赖DSP处理高速语音与图像处理作业，并运用微处理器管理用户接口及其他一般处理作业。此类汇整型架构包括Freescale的DSP56800E及ARM的ARM11核心，其内部配备16位加乘运算（MAC）指令及一套管线化微架构，其运作效能近似于传统DSP的速度。

组件制造商为因应市场需求，将控制与数据面的处理功能整合至单一芯片。微控制器制造商进一步扩充其架构，并将之纳入各种DSP功能，例如MAC加乘运算指令、多重总线与内存架构及特殊地址产生（special address generation）等。DSP制造商则在组件中加入各种功能，例如整合型外围组件、中断趋动的I/O、定时器及容量更大的外部内存，提供MCU所须具备的程序代码密度，为DSP带来高效能与低耗电的效益。除了上述Freescale的DSP及ARM11等单核心方案外，德州仪器的OMAP系列组件也是双处理器组件结合控制与讯号处理架构设计的最佳典范。

虽然处理架构不断持续演变，但支持的实时操作系统（RTOS）在过去20年来却始终不变。典型的实时操作系统以类似的模式运作，运用一套task-based执行模式，每个作业都有自己独立的资源堆栈；先占式多任务、优先权限的作业排程；以一组服务用来管理事件、时序与内存、并于各作业流程之间移动数据以及处理中断。
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