嵌入式系统软件可靠性设计

嵌入式系统软件可靠性设计
嵌入式系统软件可靠性设计

系统总体设计原则汇总

1.1系统总体设计原则 为确保系统的建设成功与可持续发展,在系统的建设与技术方案设计时我们遵循如下的原则:1、统一设计原则统筹规划和统一设计系统结构。尤其是应用系统建设结构、数据模型结构、数据存储结构以及系统扩展规划等内容,均需从全局出发、从长远的角度考虑。2、先进性原则系统构成必须采用成熟、具有国内先进水平,并符合国际发展趋势的技术、软件产品和设备。在设计过程中充分依照国际上的规范、标准,借鉴国内外目前成熟的主流网络和综合信息系统的体系结构,以保证系统具有较长的生命力和扩展能力。保证先进性的同时还要保证技术的稳定、安全性。3、高可靠/高安全性原则系统设计和数据架构设计中充分考虑系统的安全和可靠。4、标准化原则系统各项技术遵循国际标准、国家标准、行业和相关规范。5、成熟性原则系统要采用国际主流、成熟的体系架构来构建,实现跨平台的应用。6、适用性原则保护已有资源,急用先行,在满足应用需求的前提下,尽量降低建设成本。7、可扩展性原则信息系统设计要考虑到业务未来发展的需要,尽可能设计得简明,降低各功能模块耦合度,并充分考虑兼容性。系统能够支持对多种格式数据的存储。 1.2业务应用支撑平台设计原则 业务应用支撑平台的设计遵循了以下原则:1、遵循相关规范或标准遵循J2EE、XML、JDBC、EJB、SNMP、HTTP、TCP/IP、SSL等业界主流标准2、采用先进和成熟的技术系统采用三层体系结构,使用XML规范作为信息交互的标准,充分吸收国际厂商的先进经验,并且采用先进、成熟的软硬件支撑平台及相关标准作为系统的基础。3、可灵活的与其他系统集成系统采用基于工业标准的技术,方便与其他系统的集成。4、快速开发/快速修改的原则系统提供了灵活的二次开发手段,在面向组件的应用框架上,能够在不影响系统情况下快速开发新业务、增加新功能,同时提供方便地对业务进行修改和动态加载的支持,保障应用系统应能够方便支持集中的版本控制与升级管理。5、具有良好的可扩展性系统能够支持硬件、系统软件、应用软件多个层面的可扩展性,能够实现快速开发/重组、业务参数配置、业务功能二次开发等多个方面使得系统可以支持未来不断变化的特征。6、平台无关性系统能够适应多种主流主机平台、数据库平台、中间件平台,具有较强的跨系统平台的能力。7、安全性和可靠性系统能保证数据安全一致,高度可靠,应提供多种检查和处理手段,保证系统的准确性。针对主机、数据库、网络、应用等各层次制定相应的安全策略和可靠性策略保障系统的安全性和可靠性。8、用户操作方便的原则系统提供统一的界面风格,可为每个用户群,包括客户,提供一个一致的、个性化定制的和易于使用的操作界面。 9、应支持多CPU的SMP对称多处理结构 1.3共享交换区数据库设计原则 1.统一设计原则为保证数据的有效性、合理性、一致性和可用性,在全国统一设立交换资源库基本项目和统一编码的基础上,进行扩展并制定统一的交换资源库结构标准。 2.有效提取原则既要考虑宏观决策需要,又要兼顾现实性,并进行业务信息的有效提取,过滤掉生产区中的过程性、地方性数据,将关键性、结果性数据提交集中到交换区数据库中。 3.保证交换原则统一设计数据交换接口、协议、流程和规范,保证数据通道的顺畅。 4.采用集中与分布式相结合的系统结构根据XX电子政务网络发达,地区经济差异性等特点,交换区采用集中与分布式相结合的数据库系统结构,并逐步向大型集中式数据库系统过渡。这些与外部系统交换的数据也需要从生产区数据得到,也就是说需要XXXX数据和各XXXX 数据的采集不只是局限于XXXX和XXXX原定的指标。 1.4档案管理系统设计原则

可靠性设计准则

可靠性设计准则 1、新技术采用准则: 实施合理的继承性设计,在原有成熟产品的基础上开发、研制新产品; 尽量不使用不成熟的新技术、新工艺及新材料; 新技术的采用必须有良好的预研基础,并按规定进行评审和鉴定。 2、简化设计准则: 分析权衡产品功能,合并相同或相似功能,消除不必要功能; 在满足技术指标前提下尽量简化设计方案,减少零部件的数量; 尽量减少执行同一或相近功能的零部件、元器件数量; 优选标准化程度高的零部件、紧固件、元器件、连接件等; 最大限度采用通用组件、零部件、元器件,并尽量减少其品种; 必须使故障率高、易损坏、关键件的单元具有良好互换性和通用性; 产品修改时,不应改变其安装和连接方式以及有关部位的尺寸,使新旧可互换;设计须尽量使电路、结构简单的同时不给其他电路、结构增加不合理应力。 3、热设计准则: 元器件布局时应考虑周围零部件热辐射影响,将发热较大器件尽可能分散; 将热敏感器件远离热源或采取隔离(如电容器); 尽量采用温度漂移小的器件; 尽量降低接触面的热阻——加大热传导的面积、增加传导器件之间的接触压力、接触面应平整光滑且必要时可在发热体表面涂上散热图层以增加黑度系数、在传导路径中不应有绝热或隔热件; 应选用导热系数大的材料制造传导材料; 尽量缩短热传导的路径(加大横截面); 接近高温区的所有器件均应采取防护措施(间隙及使用耐高温绝缘材料); 发热器件应尽可能置于上方,条件允许应处于气流通道上; 发热量较大或电流较大元器件应安装散热器并远离其他器件; 尽可能利用金属机箱或底盘散热。

4、容差设计准则: 设计应考虑零部件元器件的制造容差、温漂、时漂的影响; 对系统参数影响较大的器件应选用低允差和高稳定性器件; 电路的阻抗匹配参数应保证在极限温度情况下电路工作稳定; 对稳定性要求高的电路,应通过容差分析进行参数设计; 正确选择元器件的工作点,使温度和使用环境的变化对电路影响最小。 5、机械环境设计准则: 应使电路结构对机械环境的影响最小; 元器件、材料的特性应满足产品的机械环境要求; 细长或较重的元器件应予以固定,以防振动疲劳断裂; 对振动和冲击强烈的部位应进行减震设计; 接插件等可移动的点接触部位,应加固和锁紧,以免振动时接触不良; 零部件应避免悬挂式安装,以防振动疲劳断裂; 供导线通过的金属隔板孔必须设置绝缘套,导线不得沿锐边、棱角铺设,以防磨损; 对于印制电路板应加固和锁紧,以免在振动时产生接触不良和脱开; 继电器安装应使触电的动作方向与衔铁的吸合方向相同,尽量不要与振动方向一致; 接插头处尽可能有支撑物; 在绕曲与振动环境下,应尽量使用软导线。 6、电磁兼容设计准则: 应采用良导体(如铜、铝)作为高频电场的屏蔽材料; 应采用导磁材料(如铁)作为低频磁场的屏蔽材料; 多重屏蔽能提高屏蔽效果和扩大屏蔽的频率范围; 有屏蔽要求的设备,应注意开口和间断处并做屏蔽处理; 金属表面之间必须紧密接触是获得良好搭接的关键; 搭接最好选用相同材料,选用不同材料时要注意搭接腐蚀问题; 在需要的场合,必须保护搭接免受潮气和其它腐蚀作用; 应把搭接片直接搭接在基体构件上,搭接片应能承受流过的电流;

软件系统建设原则

软件系统建设原则 本系统在总体架构设计上应考虑实用性、可行性、先进性、成熟性、标准化和开放性的要求,同时要求系统从安全性、稳定性、可扩展性、可管理性等方而进行重点考虑。 (1)实用性和可行性 技术方案和系统设计必须具有成熟、稳定,实用的特点。 (2)先进性和成熟性 系统设计既要采用先进技术和系统工程方法,又要注意思维的合理性,技术的可行性,方法的正确性,供应商在围绕软件平台功能需求的同时,应尽可能从后续应用出发,预留标准化的系统接口,方便日后系统功能的扩展。 (3)开放性和标准化原则 系统应当开放且符合业界主流技术标准,并使网络的硬件环境、通信环境、软件环境、操作平台之间的相互依赖程度低。 项目建设为部级检查站治安管控子系统,和部级其他系统有业务对接,同时和地方省级平台进行联动交互,提供标准化接口,并制定面向全国推广的接口标准、信息化建设标准或行业标准,需要投标人具备一定的国家行业标准制定经验。

(4)可扩展性及易升级性原则 为适应系统将来的扩展需要,系统必须具有良好的平滑可扩充性。 (5)安全性和保密性原则 在系统的设计中,既要充分考虑数据信息的共享,更要注意信息资源的保护和隔离,应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境,采取不同的措施,包括系统安全技术、数据的存储控制等。 项目建设内容涉及人员车辆敏感数据及隐私数据,对保密性及安全性要求较高,需要投标人具备相应的保密资质和信息安全认证。 (6)可管理性和可维护性原则 整个应用平台是由多种不同角色的用户分别进行操作的较为复杂的系统,为了便于系统的日常运行维护和管理,要求系统具有良好的可管理性和可维护性。

可靠性设计技术工作规范

可靠性设计技术工作规范 1. 范围 本规范规定了可靠性设计大纲、工作计划编制的相关要求。 本规范规定了可靠性设计准则、原则与方法的相关要求。 2. 规范性引用文件 GJB450A-2004 装备可靠性工作通用要求 GJB841-1990 故障报告、分析和纠正措施系统 GJB899A-2009 可靠性鉴定和验收试验 GB/T7826-20012 系统可靠性分析技术――失效模式和影响分析(FMEA)程序 3. 术语和定义 3.1 可靠性 可靠性(Reliability)指产品(包括零件和元器件、整机设备、系统)在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。 可靠性指标主要反映产品或设备的可靠性(Reliability),可靠性是部件(Part)、元件(Component)、产品(Product)或系统(System)的完整性的最佳数量的度量。 平均故障间隔时间又称平均无故障时间(Mean Time Between Failure,MTBF)指可修复产品两次相邻故障之间的平均时间,是衡量一个产品的可靠性指标。 3.2 可靠性设计 可靠性设计(Reliability Design),即根据可靠性理论与方法确定产品零部件以及整机的结构方案和有关参数的过程。设计水平是保证产品可靠性的基础。 可靠性设计,在产品设计过程中,为消除产品的潜在缺陷和薄弱环节,防止故障发生,以确保满足规定的固有可靠性要求所采取的技术活动。可靠性设计是可靠性工程的重要组成部分,是实现产品固有可靠性要求的最关键的环节,是在可靠性分析的基础上通过制定和贯彻可靠性设计准则来实现的。 4. 可靠性设计大纲 为了保证产品满足规定的可靠性要求而制定的一套文件,包括可靠性设计组织机构及其职责,要求按进度实施的工作项目、工作程序和需要的资源等。

系统可靠性设计与分析

可靠性设计与分析作业 学号:071130123 姓名:向正平一、指数分布的概率密度函数、分布函数、可靠度函数曲线 (1)程序语言 t=(0:0.01:20); Array m=[0.3,0.6,0.9]; linecolor=['r','b','y']; for i=1:length(m); f=m(i)*exp(-m(i)*t); F=1-exp(-m(i)*t); R=exp(-m(i)*t); color=linecolor(i); subplot(3,1,1); title('指数函数概率密度函数曲线'); plot(t,f,color); hold on subplot(3,1,2); title('指数函数分布函数函数曲线'); plot(t,F,color); hold on subplot(3,1,3); title('指数指数分布可靠度函数曲线 plot(t,R,color); hold on end (3)指数分布的分析 在可靠性理论中,指数分布是最基本、最常用的分布,适合于失效率为常数 的情况。指数分布不但在电子元器件偶然失效期普遍使用,而且在复杂系统和整 机方面以及机械技术的可靠性领域也得到使用。 有图像可以看出失效率函数密度f(t)随着时间的增加不断下降,而失效率随 着时间的增加在不断的上升,可靠度也在随着时间的增加不断地下降,从图线的 颜色可以看出,随着m的增加失效率密度函数下降越快,而可靠度的随m的增加 而不断的增加,则失效率随m的增加减小越快。 在工程运用中,如果某零件符合指数分布,那么可以适当增加m的值,使零 件的可靠度会提升,增加可靠性。 二、正态分布的概率密度函数、分布函数、可靠性函数、失效率函数曲线 (1)程序语言 t=-10:0.01:10; m=[3,6,9]; n=[1,2,3]; linecolor=['r','b','y'];

可靠性设计要求

可靠性设计要求 1适用范围 本标准规定了可靠性设计的一般要求和详细要求。 本标准适用于公司所有产品的可靠性设计工作。 2引用标准 IEC60300-2-1992 可靠性管理第2部分可靠性程序元素和任务 GB6993-86 系统和设备研制生产中的可靠性程序 GJB 450-88 装备研制与生产的可靠性通用大纲 GJB 451-90 可靠性维修性术语 GJB 437-- 88 军用软件开发规范 GB 4943-1995 信息技术设备(包括电气事务设备)的安全 3名词术语 3.1可靠性reliability 产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。 3.2可信性dependability 产品在任一时刻完成规定功能的能力。它是一个集合性术语,用来表示可用性及其影响因素:可靠性、维修性、保障性。在不引起混淆和不需要区别的条件下,与可靠性等同使用。 3.3测试性testability 产品能及时并准确地确定其状态(可工作、不可工作或性能下降),并隔离其内部的一种设计特性。 3.4维修性maintainability 产品在规定的条件下和规定的时间内,按规定的程序和方法进行维修时,保持或恢复到规定状态的能力。 3.5可靠性要求(目标) 产品可靠性的高低是由一系列指标来描述的,包括MTBF值、环境应力范围、EMC应力范围等等。这一系列指标就是对产品的可靠性要求或产品的可靠性目标。 3.6可靠性(设计)方案 为实现产品可靠性目标而制定的技术路径和方法。 3.7可靠性(设计)报告 为实现产品可靠性目标而实施的技术路径和方法。 3.8可靠性设计 从制定可靠性目标到提供可靠性(设计)报告的全过程。 3.9工作项目

嵌入式系统软硬件可靠性设计

嵌入式系统软硬件可靠性设计 主讲:Kenny(电子工程硕士,研究领域:电子产品系统可靠性设计与测试技术)课程对象:嵌入式系统软、硬件开发工程师。 【课程背景】 嵌入式系统可靠性设计,比拼的不是谁的设计更高明,而是谁的设计更少犯错误,而且因为软、硬件的专业背景差异,两个专业设计师之间的不了解,也会导致接口部分容易出现一些可靠性问题。 本课程采用逆向思维方式,从嵌入式系统设计的负面问题角度入手,总结剖析了嵌入式设计师易犯的错误点和接口部分的问题点,以期在设计中能提前加以预防。漏洞堵住了,跑冒滴漏自然不再发生。 【培训内容】 第一部分:嵌入式系统及硬件可靠性设计 第一章:可靠性设计基础 1.1、可靠性定义 1.2、环境应力分析 1.3、人机交互分析 1.4、关联设备互动分析 1.5、过渡过程应力 1.6、负载波动分析 1.7、单一故障分析 1.8、可靠性预计分析 1.9、判据标准 1.10电子、机电一体化设备的可靠性模型; 1.11系统失效率的影响要素; 第二章:可靠性设计规范 2.1降额设计规范 降额等级、降额注意事项、降额因子降额参数的确定方法 2.2电路热设计规范

强制风冷、传导散热的热设计计算及热设计工艺规范 2.3电路安全性设计规范; 电路安全容错性机制、SFC分析、SFC下输出保证可靠的判据和解决方法… 2.4EMC设计规范 电压容限控制、常用器件的高频等效特性、信号分析、布线、阻抗匹配、屏蔽、滤波、接地… 2.5PCB设计规范 板卡级的布线、布局工艺 第三章:器件失效规律与分析方法 3.1持续性应力与浪涌应力的区别 3.2电压应力与电流应力的故障现象区别 3.3MSD与机械应力损伤的特征、成因、解决措施 3.4基于端口特性阻抗曲线的失效测试分析方法 3.5常用器件失效机理、失效特征、应对措施 第二部分:嵌入式系统器件选型与工程计算 第一章:工程计算基础 1.1容差分析方法 1.2拉氏变换的物理含义与电路设计应用 1.3微积分与电路设计的应用 1.4概率论数理统计提升电子产品质量的应用方法 1.5基础代数的电路设计工程计算应用(代数、三角函数、解析几何) 1.6datasheet参数解读及对电路性能的影响 第二章:工程计算与器件选型 2.1电源模块设计与选型计算 电感电容选型计算 2.2电源输入端口器件选型计算 保险丝、NTC电阻、TVS/压敏电阻、储能电容、接插件、二极管的选型计算 2.3信号输入/输出端口的匹配器件计算选型 上拉/下拉电阻、限流/分压电阻、阻抗匹配电阻、磁珠、退耦电容的选型计算

软件设计基本原则

软件基本设计原则 ●友好、简洁的界面设计 ●结构、导向清晰,符合国际标准 ●强大的综合查询 ●信息数据共享 ●方便及时的信息交流板块 ●准确、可逆的科技工作流模块支持 ●良好的开放性和可扩展性 ●方案生命周期长 设计原则: 设计时考虑的总体原则是:它必须满足设计目标中的要求,并充分考虑本网站的基本约定,建立完善的系统设计方案。 信息系统的实施作为信息化规划的实践和实现,必须遵循信息化规划方案的思想,对规划进行项目实施层面上的细化和实现。 首先必须遵循信息化规划“投资适度,快速见效,成熟稳定,总体最优”的总原则。具体细化到信息系统分析设计和软件系统工程上来。 ●先进性 系统构成必须采用成熟、具有国内先进水平,并符合国际发展趋势的技术、软件产品和设备。在设计过程中充分依照国际上的规范、标准,借鉴国内外目前

成熟的主流网络和综合信息系统的体系结构,以保证系统具有较长的生命力和扩展能力。 ●实用性 实用性是指所设计的软件应符合需求方自身特点,满足需求方实际需要。在合法性的基础上,应根据需求方自身特点,设置符合需求方的设计需求。对于需求方的需求,在不违背使用原则的基础上,确定适合需求的设计,满足需求方内部管理的要求。 1)设计上充分考虑当前各业务层次、各环节管理中数据处理的便利和可行, 把满足管理需求作为第一要素进行考虑。 2)采取总体设计、分步实施的技术方案,在总体设计的前提下,系统实施 时先进行业务处理层及低层管理,稳步向中高层管理及全面自动化过渡。 这样做可以使系统始终与业务实际需求紧密连在一起,不但增加了系统 的实用性,而且可使系统建设保持很好的连贯性; 3)全部人机操作设计均充分考虑不同使用者的实际需要; 4)用户接口及界面设计充分考虑人体结构特征及视觉特征进行优化设计, 界面尽可能美观大方,操作简便实用。 ●可靠性 在可靠性设计过程中应遵循以下原则: (1)可靠性设计应有明确的可靠性指标和可靠性评估方案; (2)可靠性设计必须贯穿于功能设计的各个环节,在满足基本功能的同

软件可靠性技术发展与趋势分析

软件可靠性技术发展及趋势分析 1引言 1)概念 软件可靠性指软件在规定的条件下、规定的时间内完成规定的功能的能力。 安全性是指避免危险条件发生,保证己方人员、设施、财产、环境等免于遭受灾难事故或重大损失。安全性指的是系统安全性。一个单独的软件本身并不存在安全性问题。只有当软件与硬件相互作用可能导致人员的生命危险、或系统崩溃、或造成不可接受的资源损失时,才涉及到软件安全性问题。由于操作人员的错误、硬件故障、接口问题、软件错误或系统设计缺陷等很多原因都可能影响系统整体功能的执行,导致系统进入危险的状态,故系统安全性工作自顶至下涉及到系统的各个层次和各个环节,而软件安全性工作是系统安全性工作中的关键环节之一。 因此,软件可靠性技术解决的是如何减少软件失效的问题,而软件安全性解决的是如何避免或减少与软件相关的危险条件的发生。二者涉及的范畴有交又,但不完全相同。软件产生失效的前提是软件存在设计缺陷,但只有外部输入导致软件执行到有缺陷的路径时才会产生失效。因此,软件可靠性关注全部与软件失效相关的设计缺陷,以及导致缺陷发生的外部条件。由于只有部分软件失效可能导致系统进

入危险状态,故软件安全性只关注可能导致危险条件发生的失效。以及与该类失效相关的设计缺陷和外部输入条件。 硬件的失效,操作人员的错误等也可能影响软件的正常运行,从而导致系统进入危险的状态,因此软件安全性设计时必须对这种危险情况进行分析,井在设计时加以考虑。而软件可靠性仅针对系统要求和约束进行设计,考虑常规的容错需求,井不需要进行专门的危险分析。在复杂的系统运行条件下,有时软件、硬件均未失效,但软硬件的交互 作用在某种特殊条件下仍会导致系统进入危险的状态,这种情况是软件安全性设计考虑的重点之一,但软件可靠性并不考虑这类情况。2)技术发展背景 计算机应用范围快速扩展导致研制系统的复杂性越来越高。软硬件密切耦合,且软件的规模,复杂度及其在整个系统中的功能比重急剧上升,由最初的20%左右激增到80%以上。伴随着硬件可靠性的提高,软件的可靠性与安全性问题日益突出。 在军事、航空航天、医疗等领域,核心控制软件的失效可能造成巨大的损失甚至威胁人的生命。1985年6月至1987年1月,Therac-25治疗机发生6起超大剂量辐射事故,其中3起导致病人死亡。1991年海湾战争。爱国者导弹在拦截飞毛腿导弹中几次拦截失败,其直接原因为软件系统未能及时消除计时累计误差。1996年阿里亚娜5型运载火箭由于控制软件数据转换溢出起飞40秒后爆炸,造成经济损

软件系统设计原则三

1.1设计原则 1.1.1先进行和成熟性 系统设计,特别是业务应用软件解决方案,要充分体现一体化和松耦合的特点,把科学的管理理念和先进的技术手段紧密结合起来,提出先进合理的业务流程,真正做到紧扣未来发展方向;系统应运用先进成熟的技术手段和标准化产品,具有较高性能,符合当今技术发展的方向,确保系统具有较强的生命力,有长期的使用价值,符合未来的发展趋势。 1.1.2经济性和实用性 信息系统性能优良,价格合理,具有较好的性能价格比,做到节省投资和物有所值。系统设计应面向实际、注重实效,坚持实用、经济的原则,应充分合理利用原有设备和信息资源,应用软件应考虑用户的操作习惯,提供友好的操作界面以及丰富的联机帮助,全面提升系统的实用性和经济性。 1.1.3可靠性和稳定性 设计时要采用可靠的技术,系统各环节具备故障分析与恢复和容错能力,在安全体系建设、复杂环节解决方案和系统切换等各方面考虑周到、切实可行,建成的系统安全可靠,稳定性强,从而把各种可能存在的风险降至最低。 1.1.4安全性和保密性 系统设计应把安全性放在首位,既要考虑信息资源的充分共享,也要考虑信息的保护和隔离。系统应该在各个层次对访问进行控制,设置严格的操作权限;并充分利用日志系统、健全的备份和恢复策略增强系统的安全性。 1.1.5可扩展性和易维护性 设计时应充分考虑业务在未来若干年内的发展趋势,具有一定的前瞻性,

并充分考虑系统升级、扩容、扩充和维护的可行性,并针对系统涉及用户多、数据量大的特点,充分考虑如何大幅度提高业务处理的响应速度以及统计汇总的速度和精度。 1.1.6整体性和开放性 系统设计应按照“一体化、规范化、标准化”的要求进行整体设计,注重各种信息资源的有机整合。既要考虑安全性,同时也要考虑具有一定的开放性,把握好信息共享和信息安全之间的关系。

可靠性维修性设计报告

XX研制 可靠性、维修性设计报告编制: 审核: 批准: 工艺: 质量会签: 标准化检查: XX有限公司 2015年4月

目录 1 概述................................................... 2维修性设计.............................................. 设计目的................................................ 设计原则................................................. 维修性设计的基本内容.................................... 简化设计................................................ 互换性.................................................. 防差错设计.............................................. 检测性.................................................. 维修中人体工程设计...................................... 3 维修性分析............................................. 产品的维修项目组成...................................... 系统平均故障修复试件(MTTR)计算模型 .................... MTTR值计算.............................................. 4可靠性设计.............................................. 可靠性设计原则........................................... 可靠性设计的基本内容.................................... 简化设计................................................. 降额设计................................................. 缓冲减振设计............................................. 抗干扰措施...............................................

软件可靠性和安全性设计指南

软件可靠性和安全性设计指南 (仅供内部使用) 文档作者:_______________ 日期:___/___/___ 开发/测试经理:_______________ 日期:___/___/___ 产品经理: _______________ 日期:___/___/___ 管理办:_______________ 日期:___/___/___ 请在这里输入公司名称 版权所有不得复制

软件可靠性和安全性设计指南 1 范围 1 .1主题内容 [此处加入主题内容] 1 .2适用范围 [此处加入适用范围] 2 引用标准 GBxxxx 信息处理——数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序网络图和系统资源图的文件编制符号及约定。 GB/Txxx 软件工程术语 GB/Txxxxxx 计算机软件质量保证计划规范 GB/T xxxxx 计算机软件配置管理计划规范 GB/T xxxxx 信息处理——程序构造及其表示的约定 GJBxxxx 系统安全性通用大纲 GJBxxxxx 系统电磁兼容性要求 GBxxxx 电能质量标准大纲 GBxxxxx 电能质量标准术语 3 定义 [此处加入定义] 3 .1失效容限 [此处加入失效容限] 3 .2扇入 [此处加入扇入] 3 .3扇出 [此处加入扇出] 3 .4安全关键信息 [此处加入安全关键信息] 3 .5安全关键功能 [此处加入安全关键功能]

3 .6软件安全性 [此处加入软件安全性] 4 设计准则和要求 4 .1对计算机应用系统设计的有关要求 4 .1.1 硬件软件功能的分配原则 [此处加入硬件软件功能的分配原则] 4 .1.2 硬件软件可靠性指标的分配原则[此处加入硬件软件可靠性指标的分配原则] 4 .1.3 容错设计 [此处加入容错设计] 4 .1.4 安全关键功能的人工确认 [此处加入安全关键功能的人工确认] 4 .1. 5 设计安全性内核 [此处加入设计安全性内核] 4 .1.6 记录系统故障 [此处加入记录系统故障] 4 .1.7 禁止回避检测出的不安全状态[此处加入禁止回避检测出的不安全状态] 4 .1.8 安全性关键软件的标识原则 [此处加入安全性关键软件的标识原则] 4 .1.9 分离安全关键功能 [此处加入分离安全关键功能] 4 .2对硬件设计的有关要求 [此处加入对硬件设计的有关要求] 4 .3软件需求分析 4 .3.1 一般要求 [此处加入一般要求] 4 .3.2 功能需求 [此处加入功能需求] 4.3.2.1输入 [此处加入输入] 4.3.2.2处理 [此处加入处理] 4.3.2.3输出 [此处加入输出]

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

嵌入式软件可靠性设计

嵌入式软件可靠性设计培训 嵌入式软件既是电子系统的核心,也是硬件系统的有效补充,需要具备防错、判错、纠错、容错的功能,具备了这些功能,就能保证系统可靠性要求在软件分系统设计中的实现。但是软件可靠性又不同于硬件电路,它不会随时间的推移而降低,并且其可靠性保障全部在设计过程中实现。因此软件工程的工作也是软件可靠性所要关注的内容。 为此,我协会决定组织召开《嵌入式软件可靠性设计》讲座,本讲座主要从嵌入式软件的系统设计、需求分析、接口、模块、变量控制、软件测试、安全性分析、硬件匹配设计等设计规范进行总结和分析,深层次探讨嵌入式软件的可靠性设计技巧。现具体事宜通知如下: 【主办单位】中国电子标准协会培训中心 【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司 课程提纲:课程大纲以根据学员要求,上课时会有所调整,具体以报到时的讲义为准。 1.概述和定义 2.计算机系统设计准则:2.1、一般要求;2.2、硬件与软件功能的分配原则;2.3、硬件与软件可靠性指标的分配原则;2.4、安全关键功能的人工确认;2.5、安全性内核;2.6、自动记录系统故障;2.7、禁止回避检测出的不安全状态;2.8、保密性设计;2.9、容错设计

3.硬件设计:3.1、硬件选用;3.2、总线检测;3.3、加电检测;3.4、电源失效的安全措施;3.5、主控计算机失效的安全措施;3.6、反馈回路传感器失效的防护措施3.7、电磁干扰的防护措施;3.8、维修互锁措施 4.软件需求分析 5.软件危险分析 6.安全关键功能设计 7.冗余设计准则:7.1、指令冗余设计;7.2、软件陷阱与软件拦截技术;7.3、软件冗余 8.接口设计准则:8.1、硬件接口要求;8.2、硬件接口的软件设计;8.3、人机界面设计;8.4、报警设计;8.5、软件接口设计 9.软件健壮性设计准则:9.1、电源失效防护;9.2、加电检测;9.3、电磁干扰; 9.4、系统不稳定;9.5、接口故障9.6、干扰信号9.7、错误操作;9.8、监控定时器的设计9.9、异常保护设计 10. 简化设计准则:10.1、单入和单出;10.2、模块的独立性;10.3、模块的扇入扇出;10.4、模块耦合方式;10.5、模块内聚顺方式;10.6、其他特殊考虑 11.余量设计:11.1、资源分配及余量要求11.2、时序安排的余量要求 12. 数据要求:12.1、数据需求;12.2、属性控制;12.3、数值运算范围控制;12.4、合理性检查 13. 防错程序设计准则:13.1、参数化;13.2、公用数据和公共变量;13.3、标志;13.4、文件;13.5、非授权存取的限制13.6、无意指令跳转的处理;13.7、程序检测点的设置13.8、寻址模式的选用;13.9、数据区隔离;13.10、安全关键信息的要求;13.11、信息存储要求;13.12、算法选择要求 14. 编程要求:14.1、语言要求;14.2、汇编语言编程限制14.3、高级语言的编程限制;14.4、圈复杂度指数(McCabe)14.5、软件单元的规模;14.6、命名要

可靠性设计要求

可靠性设计要求 适用范围 本标准规定了可靠性设计的一般要求和详细要求。 本标准适用于公司所有产品的可靠性设计工作。 引用标准 IEC60300-2-1992 可靠性管理第2部分可靠性程序元素和任务 GB6993-86 系统和设备研制生产中的可靠性程序 GJB 450-88 装备研制与生产的可靠性通用大纲 GJB 451-90 可靠性维修性术语 GJB 437-- 88 军用软件开发规范 GB 4943-1995 信息技术设备(包括电气事务设备)的安全 名词术语 可靠性reliability 产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。 可信性dependability 产品在任一时刻完成规定功能的能力。它是一个集合性术语,用来表示可用性及其影响因素:可靠性、维修性、保障性。在不引起混淆和不需要区别的条件下,与可靠性等同使用。 测试性testability 产品能及时并准确地确定其状态(可工作、不可工作或性能下降),并隔离其内部的一种设计特性。 维修性maintainability 产品在规定的条件下和规定的时间内,按规定的程序和方法进行维修时,保持或恢复到规定状态的能力。 可靠性要求(目标) 产品可靠性的高低是由一系列指标来描述的,包括MTBF值、环境应力范围、EMC应力范围等等。这一系列指标就是对产品的可靠性要求或产品的可靠性目标。 可靠性(设计)方案 为实现产品可靠性目标而制定的技术路径和方法。 可靠性(设计)报告 为实现产品可靠性目标而实施的技术路径和方法。 可靠性设计 从制定可靠性目标到提供可靠性(设计)报告的全过程。 工作项目 组成可靠性设计的相对独立的工作内容和过程。 可靠性设计评审 由不直接参加设计的专家对可靠性设计进行论证和确认的过程。 一般要求 可靠性设计是产品设计的一部分,应与产品设计同时进行。

系统设计原则和标准

目录 第一章项目概况 (2) 第二章系统设计原则和标准 (2) 第三章系统设计 (4) 第四章系统报价和服务承诺 (28)

第一章项目概况 XX项目具体概况。为有效地对所有通道进行科学有序的管理,为业主创造一个高度安全、舒适、和谐的工作、生活环境。需要对通道大门设联网型门禁管理系统。 ELID公司是一家专业的门禁系统制造商。十多年的开发和生产经验的积累,造就了ELID产品的品质和世界一流的安防系统。 第二章系统设计原则和标准 2.1.设计原则 我们在设计XX门禁系统时遵循的原则:先进实用;可靠稳定;升级维护。 先进实用――在XX门禁系统设计中,先进实用的原则具体体现为: 成功的应用性――系统设计时采用的产品和系统,必须是经过了一定时间市场考验的成熟产品,特别是在中国应有成功的应用案例。 合理的配置性――系统设计时,对需要实现的功能进行合理的配置,并且这种配置是可以被改变的,甚至在工程完成后,这种配置的改变也是可能的和方便的。 良好的操作性――系统的前端产品和系统软件均有良好的学习性和操作性。特别是操作性,

应使一般文化水平的管理人员,在粗通电脑操作的情况下通过培训能掌握系统的操作要领,达到能完成值班任务的操作水平。 可靠稳定――设计安防系统时的第二个必须遵守的原则是保证系统的可靠稳定运行。这个原则要兼顾到: 系统运行可靠――系统的运行要求可靠。要求从计算机的配置到系统的配置、前端设备的配置都要仔细考虑这个问题,对所有的设备进行认真的可靠性认证。 保存和恢复设置方便――在实际运行中,即使系统的故障率非常低,也会因为各种意想不到的原因而出现问题。所以,在系统设计时,要考虑到设置数据的方便保存和快速恢复。 升级维护――即使是最先进的系统,也有随时间的推移而落后的可能。在系统设计中,我们选用产品和系统时,应充分考虑系统的升级和维护问题,主要体现在以下方面: 智能化升级――系统的软件是最有可能升级的,选用的系统管理软件必须有厂家的免费升级承诺。升级的操作应能由系统管理员即可完成,不需要繁复的操作和专门的技术。 在线式维护――由于安防系统的特性,使得系统的工作不能停顿。因为一旦系统工作停顿,便会产生安防上的空白时段――漏洞。不能说有一段时间漏洞就一定会出现问题,但不能保证不出问题。所以,系统的维护必须是在线式的,即在系统不停止工作的情况下,可以更换单元的备件。

人机系统可靠性设计基本原则正式样本

文件编号:TP-AR-L2059 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 人机系统可靠性设计基本原则正式样本

人机系统可靠性设计基本原则正式 样本 使用注意:该管理制度资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范,条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 1.系统的整体可靠性原则 从人机系统的整体可靠性出发,合理确定人与机 器的功能分配,从而设计出经济可靠的人机系统。 一般情况下,机器的可靠性高于人的可靠性,实 现生产的机械化和自动化,就可将人从机器的危险点 和危险环境中解脱出来,从根本上提高了人机系统可 靠性。 2.高可靠性组成单元要素原则 系统要采用经过检验的、高可靠性单元要素来进 行设计。

3.具有安全系数的设计原则 由于负荷条件和环境因素随时间而变化,所以可靠性也是随时间变化的函数,并且随时间的增加,可靠性在降低。因此,设计的可靠性和有关参数应具有一定的安全系数。 4.高可靠性方式原则 为提高可靠性,宜采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高可靠度结构组合方式。 (1)、系统“自动保险”装置。自动保险,就是即使是外行不懂业务的人或不熟练的人进行操作,也能保证安全,不受伤害或不出故障。 这是机器设备设计和装置设计的根本性指导思想,是本质安全化追求的目标。要通过不断完善结构,尽可能地接近这个目标。 (2)、系统“故障安全”结构。故障安全,就是

人机系统可靠性设计基本原则(设备改善遵循的原则)

人机系统可靠性设计基本原则 1.系统的整体可靠性原则 从人机系统的整体可靠性出发,合理确定人与机器的功能分配,从而设计出经济可靠的人机系统。 一般情况下,机器的可靠性高于人的可靠性,实现生产的机械化和自动化,就可将人从机器的危险点和危险环境中解脱出来,从根本上提高了人机系统可靠性。 2.高可靠性组成单元要素原则 系统要采用经过检验的、高可靠性单元要素来进行设计。 3.具有安全系数的设计原则 由于负荷条件和环境因素随时间而变化,所以可靠性也是随时间变化的函数,并且随时间的增加,可靠性在降低。因此,设计的可靠性和有关参数应具有一定的安全系数。 4.高可靠性方式原则 为提高可靠性,宜采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高可靠度结构组合方式。 (1)、系统“自动保险”装置。自动保险,就是即使是外行不懂业务的人或不熟练的人进行操作,也能保证安全,不受伤害或不出故障。 这是机器设备设计和装置设计的根本性指导思想,是本质安全化追求的目标。要通过不断完善结构,尽可能地接近这个目标。 (2)、系统“故障安全”结构。故障安全,就是即使个别零部件

发生故障或失效,系统性能不变,仍能可靠工作。 系统安全常常是以正常的准确的完成规定功能为前提。可是,由于组成零件产生故障而引起误动作,常常导致重大事故发生。为达到功能准确性,采用保险结构方法可保证系统的可靠性。 从系统控制的功能方面来看,故障安全结构有以下几种: ①消极被动式。组成单元发生故障时,机器变为停止状态。 ②积极主动式。组成单元发生故障时,机器一面报警,一面还能短时运转。 ③运行操作式。即使组成单元发生故障,机器也能运行到下次的定期检查。 通常在产业系统中,大多为消极被动式结构。 5.标准化原则 为减少故障环节,应尽可能简化结构,尽可能采用标准化结构和方式。 6.高维修度原则 为便于检修故障,且在发生故障时易于快速修复,同时为考虑经济性和备用方便,应采用零件标准化、部件通用化、设备系列化的产品。 7.事先进行试验和进行评价的原则 对于缺乏实践考验和实用经验的材料和方法,必须事先进行试验和科学评价,然后再根据其可靠性和安全性而选用。

嵌入式系统软硬件可靠性设计(Kenny武)

嵌入式系统软硬件可靠性设计 【2017年时间安排】 5月22-23日北京 5月25-26日上海 5月18-19日深圳 9月25-26日北京 9月21-22日上海 9月18-19日深圳 12月28-29日北京 12月25-26日上海 12月21-22日深圳 【参加对象】嵌入式系统软、硬件开发工程师。 【培训课时】12小时 【学习费用】4980元/两天 *买一赠一,单独一人收费3200元(含指定教材、证书、茶点)不含午餐 嵌入式系统可靠性设计,比拼的不是谁的设计更高明,而是谁的设计更少犯错误,而且因为软、硬件的专业背景差异,两个专业设计师之间的不了解,也会导致接口部分容易出现一些可靠性问题。 本课程采用逆向思维方式,从嵌入式系统设计的负面问题角度入手,总结剖析了嵌入式设计师易犯的错误点和接口部分的问题点,以期在设计中能提前加以预防。漏洞堵住了,跑冒滴漏自然不再发生。 Kenny 电子工程硕士,研究领域:电子产品系统可靠性设计与测试技术。 曾任航天二院总体设计所主任设计师、高级项目经理,机电制造企业研发总监、事业部总监,北京市级优秀青年工程师,科协委员。 有电子产品、军工、通信等专业方向的设计、测评和技术管理经历,对产品系统设计、可靠性设计、技术管理有较深入研究,曾在学术会议及多家技术刊物发表专业文章。 曾为比亚迪、中电30所、29所、北京华峰测控、北京航天长峰、普析通用仪器、航天二院23所、航天五院、株洲车辆研究所、北大青鸟环宇、惠州德赛、陕西华经微电子、西安工业集团公司、松下电工、航盛电子等企业提供专业技术和技术管理辅导、培训和咨询。 较擅长于将高深的理论知识转化为符合企业技术和经营特性的可操作实践方法

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