从灵活兼容考虑，出现了系列化、模块化的单板机。流行的单板机有Intel公司的iSBC系列、 Zilog公司的MCB等。后来人们可以不必从选择芯片开始来设计一台专用的嵌入式计算机，只要选择各功能模块，就能够组建一台专用计算机系统。用户和开发者都希望从不同的厂家选购适合的OEM产品，插入外购或自制的机箱中就形成新的系统，这样就希望插件是互相兼容的，也就导致了工业控制微机系统总线的诞生。1976年Intel公司推出 Multibus，1983年扩展为带宽达40MB/s的MultibusⅡ。1978年由Prolog设计的简单STD总线广泛应用于小型嵌入式系统。
20世纪80年代可以说是各种总线层出不穷、群雄并起的时代。随着微电子工艺水平的提高，集成电路制造商开始把嵌入式应用中所需要的微处理器、I/O接口、A/D转换、D/A转换、串行接口以及RAM、ROM等部件统统集成到一个VLSI中，从而制造出面向I/O设计的微控制器，即单片机，成为嵌入式计算机系统异军突起的一支新秀。其后发展的DSP产品则进一步提升了嵌入式计算机系统的技术水平，并迅速地渗入到消费电子、医用电子、智能控制、通信电子、仪器仪表、交通运输等各种领域。
20世纪90年代，在分布控制、柔性制造、数字化通信、信息家电等巨大需求的牵引下嵌入式系统进一步加速发展。面向实时信号处理算法的DSP产品向着高速、高精度、低功耗方向发展。Texas推出的第三代DSP芯片TMS320C30，引导着微控制器向32位高速智能化发展。在应用方面，掌上电脑、便携式计算机、机顶盒技术相对成熟，发展也较为迅速。特别是掌上电脑，1997年在美国市场上掌上电脑不过四五个品牌，而1998年年底，各式各样的掌上电脑如雨后春笋般纷纷涌现出来。此外，诺基亚（NoKia）推出了智能电话，西门子 （ Siemens）推出了机顶盒，美国慧智（Wyse）推出了智能终端，美国国家半导体公司（NS）推出了WebPad，装载在汽车上的小型计算机，不但可以控制汽车内的各种设备（如音响等），还可以与GPS连接，从而自动操控汽车，21世纪无疑是一个网络的时代，使嵌入式计算机系统应用到各类网络中去也必然是嵌入式系统发展的重要方向，在发展潜力巨大的“信息家电”中，嵌入式系统与人工智能、模式识别等技术的结合，将开发出各种更具人性化、智能化的实际系统。伴随网络技术、网格计算的发展，以嵌入式移动设备为中心的“无所不在的计算”将成为现实。
