硬件系统的可靠性设计
系统可靠性设计中的硬件可靠性建模(Ⅲ)
系统可靠性设计中的硬件可靠性建模系统可靠性设计是指在系统开发过程中，通过有效的方法和工具，保证系统在特定的环境条件下能够持续稳定地运行，不发生故障或失效，以满足用户的需要。
而硬件可靠性建模则是系统可靠性设计的重要组成部分，它通过对硬件设备的特性和工作环境的分析，建立可靠性模型，用以评估和预测硬件设备的工作可靠性。
本文将从硬件可靠性建模的基本原理、方法和工具，以及在系统可靠性设计中的应用等方面展开论述。
一、硬件可靠性建模的基本原理硬件可靠性建模的基本原理是通过对硬件设备的故障模式和失效机理进行分析，建立数学模型，以描述硬件设备的可靠性特征和性能指标。
其中，故障模式包括硬件设备可能出现的各种故障类型，如短路、断路、漏电等；失效机理则是研究硬件设备失效的原因和过程，例如电子元件老化、机械磨损、环境应力等。
通过对故障模式和失效机理的分析，可以建立起硬件设备的可靠性模型，用以评估和预测硬件设备的可靠性。
二、硬件可靠性建模的方法和工具在硬件可靠性建模中，常用的方法和工具包括故障树分析（FTA）、事件树分析（ETA）、可靠性均值分析（RMA）、可靠性增长模型（RG）、可靠性预测模型（RP）等。
其中，故障树分析是一种从顶层事件出发，逐步分解故障路径，用以分析系统故障的概率和影响的方法；事件树分析则是一种从基本事件出发，逐步组合事件，用以分析系统失效的概率和影响的方法。
可靠性均值分析则是通过对硬件设备的故障数据进行统计分析，得出硬件设备的平均故障间隔时间和故障率等可靠性指标。
而可靠性增长模型和可靠性预测模型则是通过对硬件设备的工作环境和使用条件进行分析，预测硬件设备的可靠性指标。
三、硬件可靠性建模在系统可靠性设计中的应用硬件可靠性建模在系统可靠性设计中具有重要的应用价值。
首先，通过对硬件设备的故障模式和失效机理进行分析，可以评估硬件设备的可靠性指标，从而指导系统的设计和选择。
其次，通过对硬件设备的可靠性模型进行仿真和分析，可以预测系统在特定工作环境下的可靠性性能，为系统的维护和保障提供依据。
系统可靠性方案
系统可靠性方案在当今的信息时代，系统的可靠性成为了每一个企业和组织所关注的重要问题。
无论是商业系统，工业控制系统还是医疗设备系统，我们都需要依赖稳定可靠的系统来保证业务的正常运行。
本文将探讨一些提高系统可靠性的方案。
一、多层次备份保持系统数据的可靠性是确保系统正常运行的关键。
一个好的系统可靠性方案应该包含多层次的备份。
首先，定期进行系统数据的离线备份，以防止因硬件故障、人为错误或网络攻击等意外事件导致的数据丢失。
其次，可以考虑使用冗余存储设备，通过数据镜像和数据同步来保证数据的高可用性。
二、容错设计容错设计是提高系统可靠性的重要手段之一。
在系统架构设计阶段，我们应该考虑到可能出现的故障和问题，并做好相应的容错处理。
例如，可以引入冗余的硬件设备，如冗余电源、冗余服务器等，以保证系统在某个硬件设备发生故障时能够无缝切换到备用设备上。
此外，还可以采用监控和自动修复机制，实时监测系统的状态，并在出现故障时能够快速诊断和自动修复。
三、负载均衡负载均衡是保证系统高可用性和可靠性的重要手段。
通过在系统中引入负载均衡器，可以将用户的请求分发到多个服务器上，以降低单个服务器的负载压力。
当某个服务器出现故障时，负载均衡器可以自动将用户的请求转发到其他正常运行的服务器上，从而实现系统的可靠运行。
四、容量规划容量规划是确保系统可靠性的重要环节。
系统应该经过精确的容量规划，以满足业务的需求。
如果系统容量不足，可能会导致性能下降、系统崩溃等问题，从而影响业务的正常运行。
因此，在系统设计和部署之前，需要对系统的容量需求进行充分的评估和规划，并在运行过程中进行实时监测和调整。
五、持续改进系统的可靠性是一个不断提升的过程，只有不断进行改进和优化，才能保持系统的稳定运行。
可以通过定期的系统巡检和监控，发现问题并及时进行修复。
同时，还可以通过用户反馈和技术报告等渠道，了解用户的需求和系统的痛点，并提供相应的改进措施。
总之，系统的可靠性方案是确保系统正常运行的关键。
硬件系统的可靠性设计：探讨硬件系统的可靠性设计原则、方法和实践
硬件系统的可靠性设计：探讨硬件系统的可靠性设计原则、方法和实践引言在现代科技发展的浪潮中，硬件系统的可靠性设计成为了一个至关重要的议题。
作为计算机、通信和其他信息技术领域的基础，硬件系统的可靠性直接关系到现代社会的安全、稳定与发展。
本文将探讨硬件系统的可靠性设计的原则、方法和实践，希望能为读者提供一些有用的参考。
硬件系统可靠性设计的原则原则1：冗余性设计冗余性设计是提高硬件系统可靠性的重要原则之一。
冗余性设计通过增加硬件系统中的冗余部件或路径来实现系统的冗余，使得当某个部件或路径发生故障时，系统可以继续正常运行。
例如，在服务器集群中，可以通过增加多个服务器来实现冗余性。
冗余性设计可以提高系统的容错能力，降低发生故障的风险。
原则2：动态测试和监测动态测试和监测是评估硬件系统可靠性的重要手段之一。
通过对硬件系统运行过程中的各种情况进行动态测试和监测，可以及时发现并修复可能存在的问题，有效提高系统的可靠性。
例如，在网络设备中，可以通过实时监测流量、延迟等指标来判断设备是否正常工作。
动态测试和监测可以帮助我们及时发现潜在的问题，并采取相应的措施，避免故障的发生。
原则3：优化设计和工艺优化设计和工艺是提高硬件系统可靠性的重要手段之一。
通过优化硬件系统的设计和工艺，可以提高系统的稳定性和可靠性。
例如，在芯片设计中，可以采用更先进的工艺和更合理的布局，来提高芯片的性能和可靠性。
优化设计和工艺可以降低系统的故障率，提高系统的可靠性。
原则4：合理布局和规划合理布局和规划是提高硬件系统可靠性的重要原则之一。
通过合理布局和规划系统的硬件组成部分，可以降低故障的发生率，提高系统的可靠性。
例如，在数据中心中，可以将服务器和网络设备按照一定的规划方式进行布局，避免因为部件放置不当导致的故障。
合理布局和规划可以降低硬件系统的故障风险，提高系统的可靠性。
硬件系统可靠性设计的方法方法1：MTBF分析MTBF（Mean Time Between Failures）分析是一种常用的硬件系统可靠性设计方法。
硬件设计可靠性基础
1、电路设计影响单片机测控系统可靠性的因素，有45％来自系统设计。
为了保证测控系统的可靠性，在对电路设计时，应进行最坏情况的设计。
各种电子元件的特性不可能是一个恒定值，总是在其标注值的上下有一个变化的范围。
同时，电源电压也有一个波动范围，最坏的设计（指工作环境最坏情况下）方法是考虑所有元件的公差，并取其最不利的数值。
核算电路的每一个规定的特性。
如果这一组参数值都能保证正常工作，那么在公差范围内的其它所有元件值都能使电路可靠地工作。
在设计应用系统电路时，还要根据元件的失效率特征及其使用场所采取相应措施：在元件级，对那些容易产生短路的部件，以串联方式复制；对那些容易产生断路的部件，以并联方式复制，并在这些部分设置报警和保护装置。
2、元器件选择（1）型号与公差在确定元件参数之后，还要确定元器件的型号，这主要取决于电路所允许的公差范围。
对于电容器，如果用于常温环境中，一般的电解电容就可以满足要求，对于电容公差要求较高的电路系统，则电解电容就不宜选用。
（2）降额使用元件的失效率随工作电压成倍的增加。
因此，系统供电电源的容量就大于负载的最大值，元器件的额定工作条件是多方面的，如电流电压频率、功率、机械强度以及环境温度等。
所说的降额使用，就是要降低以上这些参数，在电路设计中，首先考虑的是降低它的功效。
选用电容器时要降低它的工作电压，使用电压一般小于额定电压的60％。
选用二级管以及可控硅时，应使其工作电流低于额定电流，对于晶体管、稳压管等应考虑工作时的耗散功率。
集成电路的降额使用同样是从电气参数及环境因素上来考虑。
在电气上要降低功耗，对CMOS芯片和线性集成电路在满足输出要求的前提下，应降低电源电压或减少下级负载。
而TTL电路对电源电压要求比较严，这时应注意它们的带负载能力，民用元器件的温度使用范围较窄，如果用于工业控制中，在整体设计时应降额使用。
3、结构设计结构可靠性设计是硬件可靠性设计的最后阶段，结构设计时首先应注意元器件及设备的安装方式；其次是控制系统工作的环境条件，如通风、除湿、防尘等。
计算机硬件系统的可靠性设计与测试方法
计算机硬件系统的可靠性设计与测试方法计算机硬件系统的可靠性设计与测试方法是保障计算机硬件系统正常运行的重要手段。
本文将从可靠性设计和可靠性测试两个方面进行论述，以帮助读者更好地了解和应用这些方法。
一、可靠性设计方法1.硬件选型与设计在进行硬件系统设计时，应根据系统需求选择合适的硬件组件。
优先选择经过充分测试和验证的产品，并注重产品的可靠性指标。
同时，合理进行硬件设计，采用冗余设计和容错技术，提高硬件系统的可靠性。
2.布局与维护在硬件系统的布局与维护中，应合理规划硬件设备的位置和连接方式。
避免设备之间的干扰和故障风险。
此外，定期维护和保养硬件设备，及时检修和更换老化损坏的部件，以保持系统的可靠性。
3.温度和湿度控制温度和湿度是影响计算机硬件可靠性的重要因素。
因此，在设计硬件系统时，需考虑合适的温度和湿度环境要求，并采取相应的控制手段，如空调、风扇等，确保硬件设备运行在适宜的环境中，减少硬件故障的发生。
二、可靠性测试方法1.压力测试压力测试是一种常用的可靠性测试方法，通过模拟实际使用场景，对硬件系统进行长时间、高负载的运行测试。
通过观察系统在高负载情况下的表现，检测系统是否存在性能瓶颈和潜在的故障点，从而指导系统的改进和优化。
2.故障注入测试故障注入测试是一种有目的地对硬件系统引入故障的测试方法。
通过在系统中注入各种故障，观察系统对故障的处理能力和恢复能力，评估系统的可靠性和稳定性。
3.可靠性模型分析可靠性模型分析是一种基于数学和统计的方法，通过建立数学模型来评估硬件系统的可靠性。
常见的可靠性模型包括故障树分析、可靠性块图等。
通过这些模型的分析和计算，可以得到系统的可靠性指标，为系统的设计和改进提供依据。
结语计算机硬件系统的可靠性设计与测试方法是确保计算机硬件系统正常运行的关键。
通过合理的硬件选型与设计、布局与维护、温度和湿度控制等方法，可以提高硬件系统的可靠性。
同时，压力测试、故障注入测试和可靠性模型分析等可靠性测试方法，可以帮助评估硬件系统的可靠性和稳定性。
系统稳定性设计：确保系统的稳定性和可靠性
系统稳定性设计：确保系统的稳定性和可靠性第一章：引言1.1 问题的背景在当今数字化时代，各种系统的应用越来越广泛，比如操作系统、数据库系统、网络系统等等。
这些系统的稳定性和可靠性对于用户和企业来说至关重要。
如果系统经常出现故障或不稳定，将会导致严重的经济损失和用户流失。
因此，设计一个稳定和可靠的系统是非常重要的。
1.2 目标与意义本文旨在探讨如何设计稳定的系统，以确保系统的稳定性和可靠性。
通过分析系统设计中的关键要素和策略，提供一些实用的建议和指导，帮助开发人员和系统管理员更好地设计和维护系统。
第二章：系统稳定性的关键要素2.1 硬件硬件是系统稳定性的基础。
选择合适的硬件设备是确保系统稳定性的重要一步。
首先要考虑的是硬件的可靠性和性能。
选择具有高可靠性和性能的硬件设备，可以有效减少硬件故障导致的系统崩溃。
另外，还需要考虑硬件的容错性和扩展性，以应对故障和系统需求的变化。
2.2 软件软件是系统稳定性的另一个重要因素。
选择合适的软件平台和工具是确保系统稳定性的关键。
首先要考虑的是软件的稳定性和安全性。
选择经过充分测试和验证的软件，可以减少软件漏洞和错误导致的系统崩溃。
另外，还需要考虑软件的兼容性和可维护性，以便后续的系统更新和维护工作。
2.3 系统架构系统架构是系统稳定性的基石。
一个良好的系统架构应该具备高可用性、容错性和可扩展性。
首先要考虑的是系统的可用性。
通过设计冗余和负载均衡机制，可以确保系统在一个组件或节点故障的情况下仍然可用。
另外，还需要考虑系统的容错性和可扩展性，以应对故障和系统需求的变化。
第三章：系统稳定性的设计策略3.1 容错设计容错设计是确保系统稳定性的重要策略之一。
容错设计可以在系统出现故障时保持系统的可用性。
容错设计包括冗余设计、备份设计和故障转移设计等。
通过在系统中引入冗余组件和备份数据，可以在一个组件或数据出现故障时自动切换到备用组件和数据，从而保持系统的正常运行。
3.2 负载均衡设计负载均衡设计是确保系统稳定性的另一个重要策略。
如何提高计算机系统的可靠性
如何提高计算机系统的可靠性计算机系统可靠性是指计算机系统能够在规定的时间段内，以指定的可靠度完成其各项功能需求的能力。
对于计算机系统用户而言，可靠性是一项非常重要的指标，因为系统的可靠性直接关系到用户的使用体验以及数据的安全性。
本文将从硬件和软件两个方面分别讨论如何提高计算机系统的可靠性。
一、硬件方面提高计算机系统的可靠性1. 优化系统架构和设计优化系统架构和设计是提高计算机系统可靠性的基础。
通过合理的系统架构设计，可以减少硬件故障的发生概率，并提高故障的容错性。
同时，合理的设计还可以减少系统能耗，提高系统的性能和可靠性。
2. 采用高质量的硬件设备选择高质量的硬件设备是提高计算机系统可靠性的重要措施。
优质的硬件设备具有更高的稳定性和可靠性，同时在长时间的使用中也能够减少硬件故障的概率。
因此，在选购计算机硬件设备时应选择可靠的品牌和供应商。
3. 进行定期的硬件维护和检测定期的硬件维护和检测可以帮助及时发现潜在的硬件问题，并进行及时的修复和替换。
例如，定期检查硬盘的健康状态，检测散热系统是否正常工作等。
通过这些维护和检测措施，可以提前预防和解决硬件故障，提高计算机系统的可靠性。
二、软件方面提高计算机系统的可靠性1. 使用稳定可靠的操作系统操作系统作为计算机系统的核心软件，其稳定性和可靠性对整个系统的可靠性起着重要的作用。
因此，选择稳定可靠的操作系统对于提高计算机系统的可靠性非常重要。
稳定的操作系统能够有效预防崩溃、死机等问题，并提供及时的错误修复和升级。
2. 开发高质量的软件程序开发高质量的软件程序是提高计算机系统可靠性的关键。
在软件开发过程中，需要遵循严格的开发和测试流程，进行全面的功能测试和负载测试，并提供及时的错误修复和优化。
只有通过严格的软件开发流程，才能减少软件缺陷的概率，提高计算机系统的可靠性。
3. 进行定期的软件更新和升级定期的软件更新和升级是保持计算机系统可靠性的重要措施。
随着时间推移，系统中可能会出现新的安全漏洞和软件缺陷，及时进行软件更新和升级可以修复这些问题，提高系统的可靠性和安全性。
嵌入式软硬件系统的可靠性设计
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
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
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 ：
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
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 奇
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硬件系统的可靠性设计目录1 可靠性概念 (4)1.1 失效率 (4)1.2 可靠度 (5)1.3 不可靠度 (6)1.4 平均无故障时间 (6)1.5 可靠性指标间的关系 (6)2 可靠性模型 (7)2.1 串联系统 (7)2.2 并联系统 (9)2.3 混合系统 (11)2.4 提高可靠性的方法 (12)3 可靠性设计方法 (12)3.1 元器件 (12)3.2 降额设计 (13)3.3 冗余设计 (14)3.4 电磁兼容设计 (15)3.5 故障自动检测与诊断 (15)3.6 软件可靠性技术 (15)3.7 失效保险技术 (15)3.8 热设计 (16)3.9 EMC设计 (16)3.10 可靠性指标分配原则 (17)4 常用器件的可靠性及选择 (19)4.1 元器件失效特性 (19)4.2 元器件失效机理 (21)4.3 元器件选择 (23)4.4 电阻 (23)4.5 电容 (26)4.6 二极管 (30)4.7 光耦合器 (31)4.8 集成电路 (32)5 电路设计 (38)5.1 电流倒灌 (38)5.2 热插拔设计 (40)5.3 过流保护 (41)5.4 反射波干扰 (42)5.5 电源干扰 (49)5.6 静电干扰 (51)5.7 上电复位 (52)5.8 时钟信号的驱动 (53)5.9 时钟信号的匹配方法 (55)6 PCB设计 (60)6.1 布线 (60)6.2 去耦电容 (62)7 系统可靠性测试 (62)7.1 环境适应性测试 (62)7.2 EMC测试 (63)7.3 其它测试 (63)8 参考资料 (64)9 附录 (64)1可靠性概念系统的可靠性是由多种因素决定的，影响系统可靠、安全运行的主要因素来自于系统内部和外部的各种电气干扰，以及系统结构设计、元器件选择、安装、制造工艺和外部环境条件等。
可靠性的高低涉及产品活动的方方面面，包括元器件采购、检验、设备设计、生产、工程安装、维护等各个环节。
在电子产品中，影响产品可靠性的一个很重要的因素是干扰问题，所以提高系统的抗干扰能力是产品设计过程中考虑的重要课题。
干扰对系统造成的后果主要表现在以下几方面：➢数据采集错误➢控制状态改变➢程序运行失常➢系统运行不稳定可靠性是描述系统长期稳定、正常运行能力的一个通用概念，也是产品质量在时间方面的特征表示。
可靠性又是一个统计的概念，表示在某一时间内产品或系统稳定正常完成预定功能指标的概率。
可靠性的定义是指产品或系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
例如，一台计算机在室内有空调的条件下，使用3000小时不出故障的可能性为70％，即意味着在3000小时内无故障的概率为70%。
可靠性最集中反映了某产品或系统的质量指标。
描述可靠性的定量指标有可靠度、失效率、平均无故障时间等。
1.1 失效率失效率又称为故障率，指工作到某一时刻尚未失效的产品或系统在该时刻后单位时间内发生失效的概率。
数字电路以及其它电子产品，在其有效寿命期间内，如果它的失效率是由电子元器件、集成电路芯片的故障所引起，则失效率为常数。
这是因为经过老化筛选后的电子元器件、集成电路芯片已进入偶发故障期。
在这一时期内，它们的故障是随机均匀分布的，故故障率为一常数。
由电子元器件、集成电路芯片构成的整机总是比电子元器件、集成电路芯片先进入损耗故障期。
1.2 可靠度可靠度是指产品或系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率。
规定的条件包括运行的环境条件、使用条件、维修条件和操作水平等。
可靠度一般记为R。
它是时间的函数，故也记为R（t）,称为可靠度函数。
如果用随机变量T表示产品从开始工作到发生失效或故障的时间，其概率密度为f（t）如上图所示，若用t表示某一指定时刻，则该产品在该时刻的可靠度对于不可修复的产品，可靠度的观测值是指直到规定的时间区间终了为止，能完成规定功能的产品数与在该区间开始时投入工作产品数之比，即式中:N——开始投入工作产品数（t）——到t时刻完成规定功能产品数，即残存数Na（t）——到t时刻未完成规定功能产品数，即失效数。
Nf1.3 不可靠度不可靠度也称为累积失效概率：是产品在规定条件下和规定时间内未完成规定功能（即发生失效）的概率，。
一般记为F或F（t）。
因为完成规定功能与未完成规定功能是对立事件，按概率互补定理可得F（t）=1-R（t）对于不可修复产品和可修复产品累积失效概率的观测值都可按概率互补定理，取1.4 平均无故障时间产品的平均无故障时间又称为平均寿命，是产品寿命的平均值。
对于可修复的产品，指“产品在其使用寿命期内某个观察期间累积工作时间与故障次数之比”。
对于不可修复的产品，指“当所有试验样品都观测到寿命终了的实际值时，平均寿命是它们的算数平均值；当不是所有试验样品都观测到寿命终了的截尾试验时，平均寿命是试验样品累积试验时间与失效数之比”。
1.5 可靠性指标间的关系可靠性特征量中可靠度R（t），累积失效率(也叫不可靠度)F（t）、概率密度f（t）和失效率λ（t）是四个基本函数,只要知道其中一个,则所有变量均可求得.基本函数间的关系见下表。
可靠性特R(t) F(t) f(t) λ(t)征量R(t)(可靠- 1-F(t)度)F(t)(累积1-R(t)-失效率)f(t)(概率-密度)λ(t)(失-效率)关于MTBF计算的例子见附录文件SLCA V320MTBF.pdf2可靠性模型一个复杂的系统总是由许多基本元件、部件组成，如何在保证完成功能的前提下组成一个高可靠性的系统对产品设计是很有意义的。
一方面需要知道组成系统的基本元器件或部件在相应使用条件下的可靠性，另一方面还要知道这些基本元器件、部件的可靠性和由其构成的系统的可靠性的关系。
描述基本元器件、部件的可靠性的基本数据可由生产厂家提供、或通过试验获得、或通过实际观察的统计数据或经验得到。
基本元器件、部件的可靠性对系统的影响，可以通过几种可靠性模型获得。
构造系统的可靠性模型时，首先应该明确的是系统的可靠性框图与系统的功能性框图有所不同。
系统的功能性框图是根据系统的工作原理进行连接，各部分之间的关系是确定的，其位置不能变动，而系统的可靠性框图是根据各组成部分的故障对系统的影响来构成的，其位置在何处是没有关系的。
2.1 串联系统串联结构的系统是由几个功能器件（部件）组成，其中任何一个器件（部件）失效，都将引起整个系统失效。
图xxx 和图xxx 中的a 表示系统的功能框图，而b 表示系统的可靠性框图，可以看出，两者有时是不相同的。
在图xxx 中，虽然是LC 并联谐振电路，但其可靠性结构框图却是串联的，因为任何一个环节发生故障，则整个电路将不发生谐振。
对于串联结构模型的系统，系统的失效率为各功能器件（部件）失效率的代数和。
若系统中的每一个部件又由几种元件组成，每种元件都有一定的数量，如果部件中的每个元件的失效率都将组成部件的失效，那么这个部件就成为由一系列元件组成的串联结构。
这个部件的失效率为各元件失效率的代数和。
串联结构是一种无冗余结构，特点是构造简单。
图 xxxxab图 xxx 串联结构模型ab串联系统的可靠度为：上图所示为n个具有相同可靠度的单元构成的系统的可靠度与每个单元的可靠度间的关系曲线，由此可知，随着串联单元数的增加，系统的可靠度随之减小。
2.2 并联系统并联形式的可靠性结构是有冗余的，它是指系统由几个部件构成，只要其中至少有一个部件工作正常，系统就能正常工作。
按组成系统的部件的数量可分为双重、三重或多重系统。
例如，为SP30交换机机框中各电路板提供电源的二次电源系统，两个电源模块的工作形式为输出并联方式，其中任何一个电源模块都有为整个机框提供所需电流的能力，其电源的可靠性模型即为并联结构。
R1（t）R2（t）R n（t）图xxx 并联结构模型若系统中有n个部件，构成并联结构，则系统的可靠度为：i＝1，2，…，n系统的平均无故障时间为：下图是n个相同单元并联构成的系统的可靠度与每个单元的可靠度间的关系曲线，由此可知，随着并联单元数的增加，系统的可靠度随之增大。
2.3 混合系统混联结构是由若干并联和串联结构组合的混合系统，这种系统在实际应用中用的较多。
例如估算如下图所示系统的可靠度，通常先将并联部分估算好，然后再对整个系统按串联模型进行计算。
R3（t）R1（t）R2（t）R5（t）R4（t）图xxxx 混联结构模型而估算如下图所示系统的可靠度，则先将串联部分估算好，然后再对整个系统按并联模型进行计算。
图xxxx 混联结构模型2.4 提高可靠性的方法提高系统可靠性的途径有两个：错误避免和容错设计。
错误避免即通过使用更高质量、更高可靠性的元器件、部件来提高系统的可靠性，其实现成本比容错设计低。
容错设计主要是通过部件的冗余来实现，即通过增加设计的复杂性，增加冗余单元，同时也就增加成本的方法达到提高系统的可靠性。
3可靠性设计方法3.1 元器件元件、器件是构成系统的基本部件，元器件的性能与可靠性是系统整体性能与可靠性的基础。
降低电子元器件的故障率是由其生产厂家来保证的。
作为设计与使用者，主要是保证所选用的元器件的质量或可靠性指标满足设计的要求。
把握元器件的选型、购买、运输、储存元器件的质量主要由生产厂家的技术、工艺以及质量管理体系保证。
应选用有质量信誉的厂家的产品，一旦选定，不应轻易更换，尽量避免在同一台设备中使用不同厂家的同一型号的元器件。
元器件的运输、储存要按相关要求进行，对于存放时间较长的元器件，在使用前需要仔细检测。
老化、筛选、测试元器件的老化测试一般在生产前进行，在此阶段淘汰那些质量不佳的产品。
老化处理的时间长短与所用元件量、型号、可靠性要求有关，一般为24小时或48小时。
老化时所施加的电气应力（电压或电流等）应等于或略高于额定值，常选取额定值的110％～120％。
老化后淘汰那些功耗偏大、性能指标明显变化或不稳定的元器件。
3.2 降额设计降额设计是使电子元器件的工作应力适当低于其规定的额定值，从而达到降低基本故障率，保证系统可靠性的目的。
降额设计是电子产品可靠性设计中的最常用的方法。
不同的电子元器件所要考虑的应力因素是不一样的，有的是电压，有的是电流，有的是温度，有的是频率，有的是振动等等。
对电容的耐压及频率特性，电阻的功率，电感的电流及频率特性，二极管、三极管、可控硅、运放、驱动器、门电路等器件的结电流、结温或扇出系数，电源的开关和主供电源线缆的耐电压/电流和耐温性能，信号线缆的频率特性，还有散热器、接插件、模块电源等器件的使用要求进行降额设计。
通常，根据降额幅度的大小可分为一、二、三级降额，一级降额（(实际承受应力)/(器件额定应力) < 50%的降额）在技术设计上最容易实现，降额的效果也最好，但存在成本过高的问题；二级降额（70%左右的降额）在技术设计上也比较容易实现，降额的效果也很好，并且成本适中；三级降额在技术实现上要仔细推敲，必要时要通过系统设计采取一些补偿措施，才能保证降额效果的实现，有一定难度，但三级降额的成本最低。