嵌入式软件可靠性设计规范checklist

合集下载

电子系统可靠性设计-嵌入式系统软件的可靠性设计PPT课件【2024版】

数据速率、误差检验、输入输出状态指示、格式要求、时钟、选通脉冲等
嵌入式系统软件的可靠性设计电子系统可靠性设计
2）控制要求或处理要求
嵌入式系统对实时性要求较高
工作顺序要求严格：发送数据的时间、接收数据的时间、时序关系、CPU和外设的同步 3）可靠性问题
对软件的可靠性要求和出错处理的要求
确定出错处理方案，列出各种错误图像、显示错误的方法用户的需求：全面详细的了解，设计者的理解和用户的解释必须完全一致，形成文档
5、性能错误
电子系统可靠性设计
指设计的软件性能和用户的需求相差太大，不能满足用户的要求
例如：软件的响应时间、执行时间、控制系统的精度等
例如：
计算机的语音识别，尽管识别率满足要求，但是识别时间不能太长，如果需要几分钟进行识别，无法应用
嵌入式系统发生故障时：
需要立即做出响应，自动保护和报警
如果响应时间过长：会发生严重的后果
依赖于设计者的思路、方法在软件开发的每一步：都可能引入故障每一个阶段都要采取质量控制手段
实现软件的可靠性要求一、软件工程的开发模式二、嵌入式系统的软件开发三、软件可靠性管理
嵌入式系统软件的可靠性设计电子系统可靠性设计
一、软件工程的开发模式 1、瀑布式开发模型 2、原型法开发模型 3、螺旋形开发模式 4、面向对象的软件开发模型
上个例子:
故障率λ=0.004
平均故障间隔时间MTBF =1/λ =250
嵌入式系统软件的可靠性设计电子系统可靠性设计
嵌入式系统软件的可靠性设计电子系统可靠性设计
嵌入式系统软件的可靠性设计
2、方案中有错误
电子系统可靠性设计
当用户需求充分了解后，进行软件的总体方案设计

2 嵌入式软件可靠性设计规范 (1)

嵌入式软件可靠性设计规范0、概述 (3)1、定义 (3)1.1、定义 (3)1.2、说明 (3)2、计算机系统设计 (3)2.1、一般要求 (3)2.2、硬件与软件功能的分配原则 (4)2.3、硬件与软件可靠性指标的分配原则 (4)2.4、安全关键功能的人工确认 (4)2.5、安全性内核 (4)2.6、自动记录系统故障 (4)2.7、禁止回避检测出的不安全状态 (5)2.8、保密性设计 (5)2.9、容错设计 (5)2.10、安全关键软件的标识原则 (5)3、硬件设计 (5)3.1、硬件选用 (5)3.2、总线检测 (5)3.3、加电检测 (6)3.4、电源失效的安全措施 (6)3.5、主控计算机失效的安全措施 (6)3.6、反馈回路传感器失效的防护措施 (6)3.7、电磁干扰的防护措施 (6)3.8、维修互锁措施 (6)4、软件需求分析 (6)5、软件危险分析 (7)6、安全关键功能的设计 (7)7、冗余设计 (7)7.1、指令冗余设计 (7)7.2、软件陷阱与软件拦截技术 (7)7.3、软件冗余 (9)8、接口设计 (10)8.1、硬件接口要求 (10)8.2、硬件接口的软件设计 (10)8.3、人机界面设计 (10)8.4、报警设计 (10)8.5、软件接口设计 (11)9、软件健壮性设计 (11)9.1、电源失效防护 (11)9.2、加电检测 (11)9.3、电磁干扰 (11)9.4、系统不稳定 (12)9.5、接口故障 (12)9.6、干扰信号 (12)9.7、错误操作 (12)9.8、监控定时器的设计 (12)9.9、异常保护设计 (12)10、简化设计 (13)10.1、单入和单出 (13)10.2、模块的独立性 (13)10.3、模块的扇入扇出 (13)10.4、模块耦合方式 (13)10.5、模块内聚顺方式 (13)10.6、其他特殊考虑 (14)11、余量设计 (14)11.1、资源分配及余量要求 (14)11.2、时序安排的余量要求 (14)12、数据要求 (14)12.1、数据需求 (14)12.2、属性控制 (14)12.3、数值运算范围控制 (15)12.4、合理性检查 (15)13、防错程序设计 (15)13.1、参数化 (15)13.2、公用数据和公共变量 (15)13.3、标志 (15)13.4、文件 (15)13.5、非授权存取的限制 (16)13.6、无意指令跳转的处理 (16)13.7、程序检测点的设置 (16)13.8、寻址模式的选用 (16)13.9、数据区隔离 (16)13.10、安全关键信息的要求 (16)13.11、信息存储要求 (17)13.12、算法选择要求 (17)14、编程要求 (17)14.1、语言要求 (17)14.2、汇编语言编程限制 (17)14.3、高级语言的编程限制 (17)14.4、圈复杂度指数（McCabe） (17)14.5、软件单元的规模 (18)14.6、命名要求 (18)14.7、程序格式要求 (18)14.8、程序注释要求与方法 (18)14.8.1、注释的一般要求 (18)14.8.2、模块头注释要求 (19)14.8.3、模块内注释要求 (19)14.8.4、安全关键内容注释要求 (19)14.9程序设计风格 (19)14.9.1、通用类 (19)14.9.2、结构类 (20)14.9.3、说明类 (20)14.9.4、输人输出类 (21)14.9.5、语言类 (21)15、多余物的处理 (21)15.1、文档中未记载特征的清除 (21)15.2、程序多余物的清除 (21)15.3、未使用内存的处理 (21)15.4、覆盖的处理 (22)16、软件更改要求 (22)17、嵌入式软件测试 (22)17.1、需求遗漏或不明确 (22)17.2、配置保存的生效 (22)17.3、缺省配置的影响 (23)17.4、报警和清除 (23)17.5、菜单选项测试 (23)17.6、缺省配置测试 (23)17.7、系统测试注意事项 (23)附录1：推荐的软件安全关键程度分级 (23)附录2：软件开发各阶段的适用准则和要求 (24)0、概述嵌入式软件是电子系统的重要组成部分，它具有不同于硬件系统的可靠性特征和可靠性设计方法。

软件编程规范总则CHECKLIST

序
号
总则条款
执行情况
说明
1排版
1
¹1-1：程序块要采用缩进风格编写，缩进的空格
数为4个。
是[]否[]免[]
2
¹1-2：相对独立的程序块之间、变量说明之后必
须加空行。
是[]否[]免[]
3
¹1-3：较长的语句（>80字符）要分成多行书写，
长表达式要在低优先级操作符处划分新行，操
作符放在新行之首，划分出的新行要进行适当
是[]否[]免[]
¹8-5：循环体内工作量最小化。
是[]否[]免[]
9质量保证
¹9-1：在软件设计过程中构筑软件质量。
是[]否[]免[]
¹9-2：代码质量保证优先原则
是[]否[]免[]
¹9-3：只引用属于自己的存贮空间。
是[]否[]免[]
¹9-4：防止引用已经释放的内存空间。
是[]否[]免[]
¹9-5：过程/函数中分配的内存，在过程/函数退
case语句前加上明确的注释。
是[]否[]免[]
3标识符命名
¹3-1：标识符的命名要清晰、明了，有明确含义，
同时使用完整的单词或大家基本可以理解的缩
写，避免使人产生误解。
是[]否[]免[]
¹3-2：命名中若使用特殊约定或缩写，则要有注
释说明。
是[]否[]免[]
¹3-3：自己特有的命名风格，要自始至终保持一
在调测时有可能发生的非法情况。
是[]否[]免[]
¹7-7：不能用断言来检查最终产品肯定会出现且
必须处理的错误情况。
是[]否[]免[]
¹7-8：对较复杂的断言加上明确的注释。
是[]否[]免[]
¹7-9：用断言确认函数的参数。

嵌入式软件可靠性

嵌入式软件可靠性设计
2006.9.21
不同的嵌入式系统对其安全可靠性的要求是不一样的。一般说来，嵌入式系统对可靠性与安全性的要求要高于非嵌入式系统。对于PC机，偶然死机需要用户重新启动，损失有限，而对于嵌入式控制系统，死机是绝对不允许的。系统的安全可靠性包含两重含义：一个是强调其安全性，特别是安全紧要系统(Safetycritical)，即与人性命攸关的系，保证安全是第一位的；另一重意思是计算方法要科学，结果要准确可靠，不得有误。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
保证嵌入式软件的安全性，除了在整个软件开发过程中要边开发、边自我检查、测试之外，对于安全紧要系统，需要有专门的程序测试人员，甚至一支与开发队伍并列的测试队伍来保证代码的安全性。

嵌入式信息系统可用性检查列表的设计

嵌入式信息系统可用性检查列表的设计余铮在以嵌入式和网络技术为代表的全息技术不断创新的过程中，人们的生存环境也发生了一定的变化。

因特网技术改变了人们的管理及通信方式，以嵌入式系统为基础的信息技术[本文来自于]在工程设计、通信系统、军事武器等行业中被广泛应用，物联网技术能够实现人们智能化的对世界和自身的生活环境进行感知。

现代社会的应用需求都是设备能够实现信息化和网络化，从而要求计算资源及物理资源相互结合，实现下一代智能系统的开发。

但是根据系统设计和相关的任务特点，要想实现现代嵌入式信息系统的可用性评估，就要通过可用性列表进行。

基于此，本文就针对嵌入式信息系统可用性检查列表的设计进行分析。

【关键词】嵌入式信息系统可用性检查列表嵌入式信息系統是现代社会行业中尤为重要的态势感知手段，能够在正确的时间和地点传达正确的信息，从而提高相应决策的正确性，有效实现正确信息的传递和正确结果的获得。

但是，信息具有不完整性、多变性和确定性，阻碍了信息系统作用的发挥。

在此背景下，嵌入式信息系统的可用性就尤为重要。

系统的可用性较高，那么就能够有效降低用户在工作过程中的负荷，避免出现多种人为失误，提高用户满意度。

所以，在现代嵌入式信息系统设计过程中，进行以用户为基础的设计，提高系统可用性备受人们关注。

1 嵌入式信息系统可用性检查列表的设计方式本文设计的可用性检查列表的主要目的就是找到系统中的内在问题，提出以可用性问题框架为基础的结构，创建面向系统的可用性评价准则，从而实现嵌入式信息系统可用性检查列表，主要步骤为：首先，创建以UPT框架为基础的信息系统可用性结构，将可用性问题分为两个层面，分别为设计层面及任务层面，比起其他的分类基础，这种方法能够以用户为中心对问题进行全面的考虑。

根据现代信息系统的特点，实现UPT的调整，将产品设计分为软件界面和物理硬件两个部分进行设计，然后以此为基础创建子结构，主要包括三类内容，详见图1。

通过图1可以看出来，信息系统设计中的可用性问题主要利用静态检索实现，任务层面的可用性问题主要利用动态检索表示。

嵌入式软件可靠性设计三方面的考虑：防错,判错,容错的详细概述

嵌入式软件可靠性设计三方面的考虑：防错,判错，容错的详细概述0.前言设备的可靠性涉及多个方面：稳定的硬件、优秀的软件架构、严格的测试以及市场和时间的检验等等。

这里着重谈一下作者自己对嵌入式软件可靠性设计的一些理解，通过一定的技巧和方法提高软件可靠性。

这里所说的嵌入式设备,是指使用单片机、ARM7、Cortex-M0，M3之类为核心的测控或工控系统。

嵌入式软件可靠性设计应该从防错、判错和容错三方面进行考虑. 此外,还需理解自己所使用的编译器特性。

1.防错良好的软件架构、清晰的代码结构、掌握硬件、深入理解C语言是防错的要点，这里只谈一下C语言。

“人的思维和经验积累对软件可靠性有很大影响"。

C语言诡异且有种种陷阱和缺陷，需要程序员多年历练才能达到较为完善的地步。

“软件的质量是由程序员的质量以及他们相互之间的协作决定的”。

因此，作者认为防错的重点是要考虑人的因素。

“深入一门语言编程，不要浮于表面”。

软件的可靠性，与你理解的语言深度密切相关，嵌入式C更是如此。

除了语言，作者认为嵌入式开发还必须深入理解编译器。

本节将对C语言的陷阱和缺陷做初步探讨。

1.1 处处皆陷阱最初开始编程时，除了英文标点被误写成中文标点外，可能被大家普遍遇到的是将比较运算符==误写成赋值运算符=，代码如下所示：if(x=5) { …}这里本意是比较变量x是否等于常量5，但是误将’==’写成了’=’，if语句恒为真。

如果在逻辑判断表达式中出现赋值运算符，现在的大多数编译器会给出警告信息。

并非所有程序员都会注意到这类警告，因此有经验的程序员使用下面的代码来避免此类错误：if(5==x) { …}。

嵌入式软件可靠性设计规范方案

嵌入式软件可靠性设计规范方案引言：嵌入式软件是嵌入在设备中的特定用途软件，其可靠性对设备的正确运行和用户的安全至关重要。

为了确保嵌入式软件的可靠性，需要设计一套规范方案，本文将从软件需求、架构设计、编码实现和测试验证等方面进行详细讨论。

一、软件需求规范1.明确定义软件的功能和性能需求，包括输入、输出、算法、响应时间等。

2.定义软件的安全要求，确保系统在可能的风险下能正确响应和保证用户的安全。

3.制定软件的兼容性要求，确保软件与硬件的适配性以及其他相关软件的兼容性。

4.设定软件的可靠性指标，明确软件的容错、可恢复性和可靠性要求。

二、架构设计规范1.使用模块化设计方法，将软件拆分为功能独立的模块，每个模块负责实现一个特定的功能。

2.定义明确的模块接口，确保模块之间的数据传递和信息交换正确可靠。

3.设计预防和处理异常的机制，如输入校验和错误处理，确保系统在异常情况下仍能正常运行和恢复。

4.进行合理的资源管理，包括内存、处理器、外部设备等，确保系统资源的高效利用和稳定性。

三、编码实现规范1.使用结构化的编程方法，遵循良好的编码习惯，如良好的变量命名、代码缩进等。

2.采用清晰易读的代码风格，注释详细，增加代码的可读性和可维护性。

3.进行严格的代码审查，发现和纠正潜在的错误和缺陷。

4.使用合适的算法和数据结构，确保软件的效率和正确性。

四、测试验证规范1.设计全面的测试用例，覆盖软件的各个功能和边界条件。

2.进行单元测试，验证各个模块的正确性和可靠性。

3.进行集成测试，确保各个模块协同工作的正确性和稳定性。

4.进行系统测试，测试整个系统的功能、性能和可靠性。

五、软件配置管理规范1.确定软件的版本控制策略，如使用版本号管理和追踪软件的版本变更。

2.建立有效的配置管理系统，确保软件配置的可控性和可追溯性。

3.设定软件发布和部署策略，确保软件的正确发布和部署。

六、软件维护规范1.定期审查和更新软件的文档，包括需求文档、设计文档和测试文档等。

必须收藏：原理图设计规范126条checklist

必须收藏：原理图设计规范126条checklist类别描述检视规则原理图需要进行检视，提交集体检视是需要完成自检，确保没有低级问题。

检视规则原理图要和公司团队和可以邀请的专家一起进行检视。

检视规则第一次原理图发出进行集体检视后所有的修改点都需要进行记录。

检视规则正式版本的原理图在投板前需要经过经理的审判。

差分网络原理图中差分线的网络，芯片管脚处的P和N与网络命令的P 和N应该一一对应。

单网络原理图中所有单网络需要做一一确认。

空网络原理图中所有空网络需要做一一确认。

网格1、原理图绘制中要确认网格设置是否一致。

2、原理图中没有网格最小值设置不一致造成网络未连接的情况。

网络属性确认网络是全局属性还是本地属性封装库1、原理图中器件的封装与手册一致。

2、原理图器件是否是标准库的symbol。

绘制要求原理图中器件的封装与手册一致。

指示灯设计默认由电源点亮的指示灯和由MCU点灭的指示灯，便于故障时直观判断电源问题还是MCU问题网口连接器确认网口连接器的开口方向、是否带指示灯以及是否带PoE 网口变压器确认变压器选型是否满足需求，比如带PoE按键确认按键型号是直按键还是侧按键电阻上下拉同一网络避免重复上拉或者下拉OD门芯片的OD门或者OC门的输出管脚需要上拉匹配高速信号的始端和末端需要预留串阻三极管三极管电路需要考虑通流能力可测试性在单板的关键电路和芯片附近增加地孔，便于测试连接器防呆连接器选型时需要选择有防呆设计的型号仿真低速时钟信号，一驱动总线接口下挂器件的驱动能力、匹配方式、接口时序必须经过仿真确认，例如MDC/MDIO、IIC、PCI、Local bus仿真电路中使用电感、电容使用合适Q值，可以通过仿真。

时序确认上电时序是否满足芯片手册和推荐电路要求。

时序确认下电时序是否满足芯片手册和推荐电路要求。

时序确认复位时序是否满足芯片手册和推荐电路要求。

复位开关单板按键开关设计，要防止长按按键，单板挂死问题，建议按键开关设计只产生一段短脉宽低电平。

嵌入式软硬件系统的可靠性设计

电子产品可靠性与环境试验２０ｌＯ年ｃ１千兆以太网模块对外提供一个十兆、百兆和千兆的自适应的网络接口。

ｄ１Ｒｓ４２２模块提供４路Ｒｓ４２２接口。

ｅ１ＰＭＣ模块提供外接ＰＭＣ扩展卡的接口。

ｎＵＳＢ模块提供２路ＵｓＢ接口，支持Ｕ盘、移动硬盘等ＵＳＢ存储设备。

ｇ）电源模块提供板上各芯片正常工作所需要的各种电源。

ｈ１时钟模块提供板上芯片正常工作所需要的各种时钟。

根据以上的功能模块．就可以确定所选用的器件类别了。

如单片集成电路、微处理器、存储器、电阻器、电容器、电感器、变压器、晶体振荡器、发光二极管、连接器、开关、印制板以及焊接点等。

图１系统硬件组成框图２．２可靠性指标分配原则在确定了器件类别后．就需要进行可靠性指标的分配。

分配时首先应掌握可靠性设计的数据，其次必须考虑当前的技术水平。

要按现有的技术水平在费用、生产、功能和研制时间等的限制条件下考虑所能达到的可靠性。

ＰｏｗｅｒＰＣ单板计算机的可靠性指标分配应遵循以下原则：１）对于改进潜力大的单元、部件，其指标可以定高一些：铝２）关键件的指标应分配得高一些，因为关键件一出故障，就将使整个系统的功能受到影响；３１对于恶劣环境下工作的单元或部件，其可靠性指标应定得低一些：４１对于新研制的产品以及采用新工艺、新材料的产品，其可靠性指标可以定低一些：５１易以维修的单元或部件的可靠性指标定高一些．复杂的单元或部件的可靠性指标定低一些。

２．３可靠性指标计算可靠性计算采用应力分析法．所以首先应确定各单元中每种元器件的工作失效率：Ａｉ（１０讥），然后用式（１）计算出各个单元的工作失效率～：～＝ｉ；Ｍｉ（１）式（１）中：Ａｉ叫单元中第ｉ种元器件的工作失效率，除个别的元器件类别外。

工作失效率都包含基本失效率和温度、电应力之外的元器件质量控制等级、环境应力、应用状态、性能额定值和种类、结构等失效率影响因素（即通常由基本失效率乘以上述各因素的调整系数来表示）：Ⅳｉ＿ｉ单元中第ｉ种元器件的数量；ｎ—ｆ单元所用各种元器件的种类数。

嵌入式软件设计相关规范

/*********************************************************** 文件名称：项目名称：作者：版本：
说明：修改记录：
***********************************************************/
2）文件注释
文件注释必须说明文件名、项目名称、函数功能、创建人、创建日期、版本信息等相关信息。修改文件代码时，应在文件注释中记录修改日期、修改人员，并简要说明此次修改的目的。所有修改记录必须保持完整。文件注释放在文件顶端，用"/*……*/"格式包含。注释文本每行缩进 4 个空格；每个注释文本分项名称应对齐。
2．命名规则
1）命名基本原则
（1）命名清晰明了，有明确含义，使用完整单词或约定俗成的缩写。通常，较短的单词可通过去掉元音字母形成缩写；较长的单词可取单词的头几个字母形成缩写。即"见名知意"。
（2）命名风格要自始至终保持一致。（3）命名中若使用特殊约定或缩写，要有注释说明。（4）为了代码复用，命名中应避免适用与具体项目相关的前缀。（5）应使用英语命名。
范围结构体的成员变量静态变量全局变量局部变量
前最
m_ s_ g_ 无前缀
类型指针（Pointer）枚举（Enumeration）布尔（Boolean）浮点（Float）双精度（Double）字符（Char）结构（Structure）其他数字类型, e.g.
byte, (unsigned) int, (unsigned)long int,
2）预定义(#define)
只使用大写字母，下划线和数字。
例如： #define

嵌入式软件详细设计检查单

数据结构的定义是否合理，是否充分考虑到数据的优化和平台可迁移性
设计中是否考虑采用了容错和避免失效的措施
软件功能附件软件结构图，逻辑合理。
算法可以有效到达性能要求并且有合理的现在条件。
结构定义合理，设计中有容错和避免失效的措施。
4、易理解性
软件子模块划分是否合理，子模块结构图结构是否良好、清晰，易于理解
6、接口的开放性和兼容性
软件架构是否合理，层次结构的划分是否合理有效
软件结构中各层次间的接口是否合理有效，是否兼容
软件设计是否考虑可扩展性和兼容性
设计是否考虑到不同的开发平台间的差异和兼容性
软件架构设计合理，层次结构清晰，各层次接口合理，有可扩展性和兼容性、
7、复用性
设计中是否包含可分离的为第三方所复用的组件
嵌入式软件详细设计检查单
项目名称
U型臂数字化医用X射线摄影系统
检查人
工时
1
文档名称
嵌入式软件概要设计说明书
版本号
A01
检查内容
检本和修订履历格式是否合乎规范
被检查文档符合公司模板编制需求，文档版本号与履历格式符合规范。
2、一致性、完整性
文档目录项是否完整，目录和文档内容是否保持一致
是否复用了其它项目的组件
复用高压发生装置。
8、可行性
是否便于编码实现、维护和使用
设计方便编码实现、维护和使用、
评审组成员会后意见：（以下内容在评审会议后填写）
本人对本次评审结果的建议为：■通过 □有条件通过 □不通过
具体意见如下（如评审结果建议为“有条件通过”或“不通过”，请务必填写遗留的问题与建议）：
子模块流程逻辑是否清晰、明了，子模块间的耦合度设计是否合理

嵌入式系统设计中的硬件安全与软件可靠性保证

嵌入式系统设计中的硬件安全与软件可靠性保证随着科学技术不断发展，一些新兴的领域也逐渐得到了广泛的应用，其中嵌入式系统设计更是成为了现今社会不可或缺的组成部分，涉及到医疗、交通、智能家居、工业控制等众多领域。

如此广泛的使用，也让嵌入式系统的安全性和可靠性成为人们所关注的焦点。

嵌入式系统是一种集成度较高的系统，它通常由一个或多个微处理器、存储器、外设等硬件及其相应的软件构成，并与外部环境相连。

因此，硬件安全和软件可靠性成为了该领域最重要的两个问题。

一、硬件安全硬件安全是指保护嵌入式系统各类硬件不受到恶意攻击的技术手段。

硬件安全主要包括以下几个方面：1. 物理防护物理防护最基本的一条就是对系统硬件的保护。

这需要设计者在硬件选型与系统布局中加入适当的安全考量，比如：机箱设计要尽量防护外部电磁辐射影响，同时在产品运输过程中还要考虑防震、避免局部振动等，以保证芯片、外设不会出现接触问题。

2. 安全接口的设计在硬件中生产接口设计是至关重要的，这也是很容易受到恶意攻击的。

为了保证接口不会被盗取或篡改，需要为硬件接口使用有线和无线技术来保护传输过程中既要考虑到对数据传输进行加密以保证数据安全，也要保证数据的正确，以避免传输的数据发生任何的失误，影响整个系统的运行。

3. 密钥管理防止外部窃取嵌入式系统使用的密钥是一项重要的硬件安全规范。

为了保证众多用户数据的密钥安全，开发人员在硬件设计中应该考虑到证书颁发机构的选择、证书管理的方式等。

如果这一点做的不够到位，甚至可能直接导致数据泄露，给用户带来安全隐患。

4. 供电系统的安全供电系统的安全不但对于系统的可靠性具有重要影响，也是系统安全性的一项重要方面。

供电系统一旦出现问题，可能会引发电源短路、火灾等安全事故，因此，相关设计人员必须严格遵守供电系统设计规范，确保供电系统的稳定、安全及有效性。

因此，在嵌入式系统的硬件安全设计中，设计者还需注意各个硬件的互联性、接口的安全控制、嵌入式系统的防止复制、防篡改、安全修复、数据传输加密等一系列安全措施的开展，只有做到全面有序、系统规范，才能有效提高硬件的安全性。

嵌入式系统中的可靠性设计研究

嵌入式系统中的可靠性设计研究嵌入式系统是我们日常生活中无处不在的，从汽车、手机、电视到交通控制器、医疗设备、航空航天仪器等，都需要嵌入式系统来完成自己的工作。

这些系统都有一个共同的要求，就是高可靠性和稳定性。

本文将从嵌入式系统中的可靠性设计角度出发，介绍嵌入式系统中可靠性设计的方法和技术。

一、嵌入式系统中的可靠性及其要求嵌入式系统是指植入到其他设备中、用于控制和管理设备功能的计算机系统。

可靠性是嵌入式系统设计中非常重要的部分，一般包括系统性能、可靠性、安全性等方面。

这里我们主要关注嵌入式系统的可靠性设计。

嵌入式系统可靠性是指系统在特定时间范围内以所需的精度、速度、安全性和可用性稳定工作的能力。

由于嵌入式系统的复杂性，对可靠性的要求非常高，对质量、稳定性、可靠性、可测试性等方面都有极高要求。

一般而言，嵌入式系统要求在满足对功能、性能、可靠性、和人体安全等相关指标的要求下，具备下列特点：1. 稳定性：嵌入式系统必须保证工作的长时间稳定和可控性，即系统必须始终处于稳状态下，不会出现意外的崩溃、死锁或其他故障。

2. 可靠性：嵌入式系统必须保证系统的可靠性，这意味着系统的性能、功能和稳定性必须得到充分的考虑和保证，确保系统不会出现硬件问题或软件故障。

3. 快速响应：嵌入式系统需要快速响应用户的输入或环境变化，降低系统响应时间，从而提高用户体验。

二、嵌入式系统中的可靠性设计技术在嵌入式系统中实现可靠性设计，需要采用各种技术和方法。

以下几种技术是嵌入式系统可靠性设计的主要方向：1. 代码检查与调试技术代码检查和调试是测试嵌入式系统中代码质量和稳定性的一种关键技术。

通过代码检查和调试，可以发现和解决代码中的问题，从而提高系统的性能和稳定性。

2. 冗余设计技术冗余技术是嵌入式系统可靠性设计的另一重要方面。

将冗余硬件或软件设计到嵌入式系统中，可以弥补单点故障导致的系统失效。

冗余技术主要包括软件冗余、硬件冗余和备份技术。

嵌入式软件的可靠性设计与优化研究

嵌入式软件的可靠性设计与优化研究近年来，随着科技的不断进步，嵌入式系统的应用越来越广泛。

嵌入式软件，作为嵌入式系统中的重要组成部分，其可靠性设计和优化显得尤为重要。

本文将探讨嵌入式软件的可靠性设计与优化研究。

一、嵌入式系统的定义嵌入式系统（Embedded System）是由计算机硬件和软件组成的特定功能系统，通常嵌入在控制电子设备中，用以控制电子设备的运行。

嵌入式系统不同于通用计算机系统，其应用范围主要集中于工业、军事、医疗、汽车、家电等领域。

二、嵌入式软件的可靠性设计嵌入式软件的可靠性设计是指在软件开发过程中，通过一系列的技术手段来保障软件的稳定性、可靠性和安全性。

其目的是为了确保软件在各种复杂环境下正常运行，同时减少软件缺陷对系统的影响。

1. 静态代码分析静态代码分析是指通过分析代码本身的结构、语义以及上下文信息等信息来发现代码缺陷的一种方法。

静态代码分析可以有效的发现代码中的潜在问题，如空指针、死循环等问题，从而提高软件的可靠性。

2. 动态测试动态测试是指通过运行程序进行测试，检测程序的正确性和稳定性。

其主要方法包括单元测试、集成测试和系统测试。

通过动态测试可以发现软件中的运行时错误，如内存泄露、死锁等问题，并对这些问题进行修复，提高软件的可靠性和稳定性。

3. 设计模式设计模式是一种解决常见问题的优秀软件设计方案，可以提高软件的可维护性和可复用性。

在软件开发过程中，通过使用设计模式来优化软件代码结构，降低代码耦合度，提高代码的可靠性。

三、嵌入式软件的优化研究嵌入式软件的优化是指通过一系列技术手段，优化软件的性能、效率和功耗等指标。

嵌入式系统的应用领域很广，对软件的效率和功耗要求也比较高。

因此，嵌入式软件的优化显得尤为重要。

1. 资源管理嵌入式系统的资源非常有限，为了充分利用系统资源，需要对资源进行管理。

对 CPU、内存、I/O 等资源进行合理分配，可以提高软件的性能和功耗。

2. 算法优化算法优化是指通过对算法进行优化，从而提高软件的效率和性能。

实用工具~一份完善的IATF16949内审checklist复制就可用！

实用工具~一份完善的IATF16949内审checklist复制就可用！今天为大家准备了一份IATF16949审核检查表，配合乌龟图过程方法展开审核，非常好用，excel版文件添加小编获取暗号：IATF16949检查表4组织背景4.1了解组织及其背景TBD. (Q.1)验证组织如何确定与其宗旨和战略方向相关的外部和内部TBD.问题。

(Q.2)验证这些问题如何影响实现 QMS 预期结果的能力。

TBD. (Q.3)验证组织如何监控和审查有关这些内部和外部问题的信TBD.息。

4.2了解相关方的需求和期望TBD. (Q.1)验证组织如何确定 QMS 的相关相关方。

TBD. (Q.2)验证组织如何确定相关方的相关需求和期望。

TBD. (Q.3)验证组织如何确定相关方的影响或潜在影响。

TBD. (Q.4)验证组织如何监控和评审有关相关方及其相关要求的信TBD.息。

4.3确定质量管理体系的范围TBD. (Q.1)验证 QMS 范围是否考虑以下因素：TBD.➢外部和内部问题。

TBD.➢相关利益方的要求。

TBD.➢组织的产品和服务。

TBD. (Q.2)验证组织如何确定ISO 9001:2015 标准如何在组织内应TBD.用。

(Q.3)如果组织已确定 ISO 9001:2015 标准的任何要求不适用，TBD.请向我展示产品和服务的符合性如何不受此影响。

(Q.4)验证QMS 范围已记录在案。

TBD. (Q.5)验证范围说明 QMS 涵盖了哪些产品和服务，以及它如何证TBD.明无法应用要求的实例。

4.3.1 确定质量管理体系的范围——补充TBD. (Q.1)验证范围内包含的支持功能TBD. (Q.2)如果采取豁免，请验证它是否适用于ISO 9001第8.3TBD.节。

还要验证允许的排除不包括制造工艺设计。

4.3.2 客户特定要求TBD. (Q.1)验证评估并包含在范围内的客户特定要求TBD.4.4 质量管理体系及其过程TBD. (Q.1)向我展示这些过程是如何确定的以及它们如何相互作用。

嵌入式软件可靠性设计注意的问题

嵌入式软件可靠性设计注意的问题男人征服世界，女人通过征服男人来征服世界；硬件叱咤江湖，软件通过控制硬件来统治江湖。

当今世界，放眼江湖，有电子的地方就有嵌入式软件，有电子故障的地方，也就有嵌入式软件设计缺陷的影子。

我们今天就把软件所容易犯的错误和规避的方法一一罗列，并给出应对之法。

嵌入式软件的最大特点是以控制为主，软硬结合的较多，功能性的操作较多，模块相互间调用的较多，外部工作环境复杂容易受到干扰或干扰别的设备，且执行错误的后果不仅仅是数据错误而是有可能导致不可估量的灾难，所以总结起来，嵌入式软件可靠性设计需注意的问题有四个方面：1、软件接口先说软件接口中容易出问题的地方和编程人员容易犯的错误。

软件接口调用一般会有数据的赋值，赋值变量的数据类型可能会存在强制的数据转换；需加以检查。

如果为了防范出问题的话，可以添加对数据范围和数据类型的检查。

赋值数据的数量不对路，多了少了的都不好，会出现意外的赋值结果，不过还好，这项错误比较好检查。

软件编程中，会有对某一功能操作代码的复用，比如对某个端口的数据检查和控制，在整个程序中只会发生两次，为了图省事，可能就直接把该段代码直接插入实际程序模块中去了，这样，在源程序代码中，就出现了两段完全相同，完成相同功能，只是服务于不同模块的代码，按道理来说，这样设计其实也没啥问题，是的，你没错，但你的行为会使别人无意中犯错。

就像青年男女相处，女孩子纯粹是想和男孩子充分享受温馨的气氛和心情，并不想更深入的发生什么，但女孩子邀请男生去的是她的家，在家里换上了家居的睡衣，窗户紧闭，放着的还是暧昧的音乐，被男孩子半强迫发生后，无限哀怨地说“我没想到结果会是这样的”，那怪得谁来呢？在代码方面，您的这种做法与貌似引诱男孩上钩的少女无异。

有人会说了，我这样写代码怎么就算引诱呢？原因是程序可能会升级，您这几行代码在实际应用过程中也不能保证是尽善尽美的，发现不完善的地方后，势必会修改，如果你还能想得起来，可能不会遗漏，如果修改此代码的是别的人，改了一个地方，别的地方没改，是不是还留着隐患？那如何做呢？方法不难，把这段功能单独做成一个模块即可，对此端口的读取和控制赋值均由此独立模块完成，如果数据的正确性影响大的话，还需要对端口数据的正确性进行检查和判断。

嵌入式软件可靠性设计规范 checklist

嵌入式软件可靠性设计规范汇总43.高级报警显示：红色，1.4Hz～ 2.8Hz，信占比率20%～60%开44.中级报警显示：黄色，0.4Hz～0.8Hz，信占比率20%～60%开45.低级报警显示：蓝绿色或者黄色，常开，信占比率100%46.高优先级和中优先级的报警上、下限设置值，一旦超出可能引起较严重后果的非合理报警数值区域时，均需加单独的对话弹出框予以提醒操作者47.默认的报警预置不允许修改，并提供让用户能恢复到出厂默认报警设置的操作途径48.做报警日志记录，为以后的故障分析、维修检查或商业纠纷提供依据与硬件接口的软件49.数据传输接口的硬件性能限制了数据传输速率的提高，在确定波特率前，要确认硬件所能承受的最高传输率，光耦、485、232、CAN、传输线上有防护器件（TVS或压敏电阻）的端口50.硬件端口读进来的数据必须加值域范围的判断51.硬件端口读取数据，必须加可控时间或次数的有限次限制52.A/D的位数比前端放大电路的精度要求略高即可，并通过数学计算验证53.对运动部件的控制，正向运动突然转向反向运动时，必须控制先正向减速到0，然后再反向加速的控制方式54.运动部件停机后、再快速启动的工作控制方式是不允许的。

须停机、开机、delay延时、再启动执行机构，以确保执行机构先释放原来运动状态的惯性，然后再从静态下启动55.运动部件都有过渡过程特性，软件驱动时的上升沿和下降沿的过渡特性会直接影响到硬件的安全和执行效果56.板卡启动时，先initMCU、然后Delay、然后initIO，以确保各芯片的上电电源都已经稳定下来再启动工作57.对采集自有可能受到干扰的模拟端口输入的数字量数据，一定要加上、下限、Δ/Δt、规律性干扰的滤波措施三个方面的容错性机制58.对数字端口传输数据可以连续传输两遍，以防范随机性偶发干扰，实时性要求较高的，可以连续传三遍，2：1判定59.模块之间的数据通信联络，用周期性读取的方式、或请求-应答的方式传送数据，一旦超出周期性时间要求，或未应答，则判定硬件失效，需有软件的配套措施。