嵌入式软硬件系统的可靠性设计
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Ｋ ｅ ｒ ： ｅ ｅ ｄ ｄｓｓｅ ；ｓｆ ｒ ｎ ａ ｄ ｒ ；ｒ ｌ ｂｌ ｙｄ ｓｇ ｙ ｗｏ ｄｓ ｍｂ ｄ ｅ ｙｔｍ ｏｔ ｅａ ｄｈ ｒ ｗａｅ ｅｉ ｉ ｔ ｅ ｉｎ ｗａ ａ ｉ
１ 引 言
随着 嵌入 式 系统 硬件 体 系结构 的 变化 ，嵌 入式 系统 的发 展趋 势 向嵌入 式 系统 高端 ．即嵌入 式 软件 系统 转移 ．具 体体 现在 嵌 入式操 作 系统 趋 于多 样和
软 硬 件 应 用 日渐 复 杂 化 由 于 嵌 入 式 系 统 软 硬 件 的
指标分配，经过计算后再进行相应的硬件设计。
２１ 可 靠性模 型 的 建立 ． 首先 根据 此硬 件 的功 能特 点来 确定 其 可靠性 模 型 ．同 时对 硬件 的功 能进 行分 类 ．并 以此 为基础 确 定所 有用 到 的元器 件 。 以 Ｐ ｗ ｒ Ｃ单 板 计 算 机 为 例 ，如 图 ｌ所 示 ， ｏ ｅＰ
Ｏｌ ＡＮＺＩ ＣＨＡＮＰ Ｎ 』 ＫＥＫＡＯＸＩ ＮＧ Ｕ Ｖ ＨＵＡＮＪ ＮＧ Ｉ ＳＨＩ ＡＮ Ｙ
电子 产 品 可 靠性 与 环 境试 验
２ ０经 ０１
ｃ １千 兆 以 太 网 模 块
２ １关 键 件 的 指 标 应 分 配 得 高 一 些 ． 因 为 关 键
对外 提供 一个 十兆 、百兆和 千兆 的 自适应 的 网 络接 口
配 以及 设 计 方法 。
关 键 词 ：嵌 入式 系统 ；软硬件 ；可靠性设计
中图分 类号 ：Ｔ ３ ２ Ｐ０． ７
文 献标 识码 ：Ａ
文章编 号 ：１ ７ － ４ ８ （０ ０ ５ ０ ４ － ５ ６ ２ ５ ６ ２ １ ）０ － ０ ５ ０
Ｔｈｅ Ｒｅ ｉ ｂｉｉｙ ｏ ｌａ ｌｔ ｆＥｍ ｂｅ ｅ ｏ ｔ ｒ ｎｄ Ｈ ａ ｄｗａ ｅ ｄｄ ｄ Ｓ ｆ ｗａ ｅ ａ ｒ ｒ Ｓｙ ｔ ｍ ｓ ｇ ｓ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ
提供 ４路 Ｒ ４ ２接 口 Ｓ２
ｅ Ｐ １ ＭＣ模 块
提 供外 接 Ｐ ＭＣ扩展 卡 的接 口
ｎ Ｕ Ｂ模 块 Ｓ
一
５ １易 以维修 的单 元 或部 件 的 可靠 性 指 标 定 高
ａ Ｃ Ｕ小 系 统模块 １ Ｐ
Ｃ Ｕ 小 系 统 模 块 包 含 了 Ｃ Ｕ、 桥 片 、 Ｐ Ｐ Ｂ Ｏ Ｒ Ｍ、Ｆ Ａ Ｈ、ＤＤ Ｄ Ａ 和 实 时 时钟 等 Ｏ Ｔ Ｏ ＬＳ ＲＳＲ Ｍ 电路 ．负 责对 信息 和数 据进 行运 算 和处 理 ，对 系统
件来讨 论嵌 入式 软 硬件 的 可靠性 设 计 问题 。
ｄ ）ＲＳ ２ ４ ２模 块
件 一 出故 障 ，就 将使 整个 系统 的功能受 到影 响 ： ３ ）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 ：
４ ）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 ：
单 板计 算机 做 可靠性 设计 时 ．应 在 此硬 件 的基本 架
构 下 遵 循 一 定 的 原 则 并 对 所 有 涉 及 的 器 件 做 可 靠 性
收 稿 日期 ：２ １ — ６ ２ ０００— １
修 回 日期 ：２ １ — ６ ２ ０００— ８
作 者 简 介 ：张 明 （９ ６ ） １ ７ 一 ，男 ，陕西 渭南人 ，西安 电子 工程研 究所工 程师 ，硕 士 ，从 事 雷达 系统信 息 与数据 处理研 究工作 。
ＺＨＡ ＮＧ ｉｇ， ＬＩ Ｚｈｉ ｈｏ Ｍ ｎ Ｕ － ｎｇ， ＦＡＮＧ ｅ —ｑ Ｗ ｉ ｉ
（ ａ ｅ ｔ ｎｃ Ｒｅｅ ｒｈ ｏ ｓｉ ｔ ， Ｘｉａ １ １ ０， Ｃ ｉａ Ｘｉｎ Ｅｌｃｒ ｉ ｏ ｓ ａｃ ｆＩ ｔｕ ｅ ｎ ｔ ’ｎ ７ ０ ０ ｈｎ ） Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｂａｅ ｎ ｔ ｅ ｒｌ ｂ ｌ ｙｄ ｓｇ ｆｔ ｅ ｅ ｅ ｄ ｄ ｓ ｆ ａｅ ａ ｄ ｈ ｒｗａｅ ｓ ｓｅ ｉ ｈ ｓｒ ｃ ： ｓ ｄ ｏ ｈ ｅｉ ｉ ｔ ｅ ｉｎ ｏ ｍｂ ｄ ｅ ｏｔ ｒ ｎ ａｄ ｒ ｙ ｔｍ ｎ ｔ ｅ ａ ｉ ｈ ｗ
电 子 产 品 可 靠 性 与 环 境 试 验
Ｖ ｉ ８Ｎ ． ｃ． ０ ０ ｏ． ｏ Ｏ ｔ ２ １ ２ ５ ．
嵌 入 式 软 硬 件 系统 的可 靠 性 设 计
张 明 ，刘 志 宏 ，方伟 ຫໍສະໝຸດ Baidu
ｆ 西安 电 子 工程 研 究 所 ．陕 西 西安 ７００ １ １ ０）
摘 要 ：以工程 实践中所做 的嵌入式软硬件系统可靠性设计为依据 ，论述 了可靠性设计过程中的依据 、指标分
２ 硬 件 系 统 可 靠 性 设 计
在 对 嵌 入 式 系 统 中 的 硬 件 ．也 就 是 Ｐｗ ｒＣ ｏ ｅＰ
进行 控制
ｂ Ｐ Ｉ 块 、Ｃ Ｃ 模 完 成 从 Ｐ Ｉ 线 到 Ｐ Ｉ 线 的 转 换 ．提 供 总 线 Ｃ 总 Ｃ 总 的仲裁 ，完成 作为 Ｃ Ｃ 主设 备 或从设 备 的功 能 。 Ｐ Ｉ
此 硬 件 系 统 可 以分 为 以 下 几 个 模 块 。
功能 界 限模糊 ．研 究如 何 进行嵌 人 式 系统 的可靠 性 设 计 ．对 保证 嵌入 式 系统 的产 品质 量具 有重 要 的意
义。
本 文 以工 程 实 践 中所 用 到 的 Ｐ ｗ ｒ Ｃ单 板 计 ｏ ｅＰ
算 机 以 及 在 此 板 上 运 行 的 基 于 Ｖ Ｗｏｋ ｘ ｒｓ的 系 统 软
Ｋ ｅ ｒ ： ｅ ｅ ｄ ｄｓｓｅ ；ｓｆ ｒ ｎ ａ ｄ ｒ ；ｒ ｌ ｂｌ ｙｄ ｓｇ ｙ ｗｏ ｄｓ ｍｂ ｄ ｅ ｙｔｍ ｏｔ ｅａ ｄｈ ｒ ｗａｅ ｅｉ ｉ ｔ ｅ ｉｎ ｗａ ａ ｉ
１ 引 言
随着 嵌入 式 系统 硬件 体 系结构 的 变化 ，嵌 入式 系统 的发 展趋 势 向嵌入 式 系统 高端 ．即嵌入 式 软件 系统 转移 ．具 体体 现在 嵌 入式操 作 系统 趋 于多 样和
软 硬 件 应 用 日渐 复 杂 化 由 于 嵌 入 式 系 统 软 硬 件 的
指标分配，经过计算后再进行相应的硬件设计。
２１ 可 靠性模 型 的 建立 ． 首先 根据 此硬 件 的功 能特 点来 确定 其 可靠性 模 型 ．同 时对 硬件 的功 能进 行分 类 ．并 以此 为基础 确 定所 有用 到 的元器 件 。 以 Ｐ ｗ ｒ Ｃ单 板 计 算 机 为 例 ，如 图 ｌ所 示 ， ｏ ｅＰ
Ｏｌ ＡＮＺＩ ＣＨＡＮＰ Ｎ 』 ＫＥＫＡＯＸＩ ＮＧ Ｕ Ｖ ＨＵＡＮＪ ＮＧ Ｉ ＳＨＩ ＡＮ Ｙ
电子 产 品 可 靠性 与 环 境试 验
２ ０经 ０１
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配 以及 设 计 方法 。
关 键 词 ：嵌 入式 系统 ；软硬件 ；可靠性设计
中图分 类号 ：Ｔ ３ ２ Ｐ０． ７
文 献标 识码 ：Ａ
文章编 号 ：１ ７ － ４ ８ （０ ０ ５ ０ ４ － ５ ６ ２ ５ ６ ２ １ ）０ － ０ ５ ０
Ｔｈｅ Ｒｅ ｉ ｂｉｉｙ ｏ ｌａ ｌｔ ｆＥｍ ｂｅ ｅ ｏ ｔ ｒ ｎｄ Ｈ ａ ｄｗａ ｅ ｄｄ ｄ Ｓ ｆ ｗａ ｅ ａ ｒ ｒ Ｓｙ ｔ ｍ ｓ ｇ ｓ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ
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ｄ ）ＲＳ ２ ４ ２模 块
件 一 出故 障 ，就 将使 整个 系统 的功能受 到影 响 ： ３ ）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 ：
４ ）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 ：
单 板计 算机 做 可靠性 设计 时 ．应 在 此硬 件 的基本 架
构 下 遵 循 一 定 的 原 则 并 对 所 有 涉 及 的 器 件 做 可 靠 性
收 稿 日期 ：２ １ — ６ ２ ０００— １
修 回 日期 ：２ １ — ６ ２ ０００— ８
作 者 简 介 ：张 明 （９ ６ ） １ ７ 一 ，男 ，陕西 渭南人 ，西安 电子 工程研 究所工 程师 ，硕 士 ，从 事 雷达 系统信 息 与数据 处理研 究工作 。
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电 子 产 品 可 靠 性 与 环 境 试 验
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嵌 入 式 软 硬 件 系统 的可 靠 性 设 计
张 明 ，刘 志 宏 ，方伟 ຫໍສະໝຸດ Baidu
ｆ 西安 电 子 工程 研 究 所 ．陕 西 西安 ７００ １ １ ０）
摘 要 ：以工程 实践中所做 的嵌入式软硬件系统可靠性设计为依据 ，论述 了可靠性设计过程中的依据 、指标分
２ 硬 件 系 统 可 靠 性 设 计
在 对 嵌 入 式 系 统 中 的 硬 件 ．也 就 是 Ｐｗ ｒＣ ｏ ｅＰ
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此 硬 件 系 统 可 以分 为 以 下 几 个 模 块 。
功能 界 限模糊 ．研 究如 何 进行嵌 人 式 系统 的可靠 性 设 计 ．对 保证 嵌入 式 系统 的产 品质 量具 有重 要 的意
义。
本 文 以工 程 实 践 中所 用 到 的 Ｐ ｗ ｒ Ｃ单 板 计 ｏ ｅＰ
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