目前，嵌入式系统的信息安全和网络安全正面临严峻的挑战，安全问题成为嵌入式系统设计的优先考虑。本文旨在研究安全嵌入式系统的体系结构和与其相关的安全理论，提出安全嵌入式系统体系结构的构造方法并对嵌入式开发平台JARI-EVB3118的体系结构进行改造以提高其安全性能。 为了达到这一目标，本文首先根据嵌入式系统应用的特点，分析了嵌入式系统面临的安全问题和安全嵌入式系统的发展现状。针对信息安全和网络互联的要求，研究了嵌入式系统体系结构和与其相关的安全理论与关键技术；给出了安全嵌入式系统设计的安全策略、设计策略和构建安全嵌入式系统的要点。 然后分析了三个嵌入式系统安全解决方案。在此基础上给出了安全嵌入式系统的设计方法，提出两种安全嵌入式系统体系结构。一种是依据各种安全需求，在硬件平台、系统软件和应用程序等方面加入安全机制，实现由上到下、由内及外的系统安全。另一种是借鉴可信计算的思想，为现有的嵌入式系统加入安全处理芯片TPM。这两种方案可以从体系结构上较好的解决嵌入式系统面临的安全问题。 最后，依托安全嵌入式系统体系结构，将安全协处理芯片TPM加入基于国产CPU的嵌入式开发平台，给出TPM的功能与结构设计方案，并对改进的系统进行了安全性能的分析。