嵌入式软件可靠性与功能安全设计规范课程特色与背景

    课程背景

    电路系统可靠性设计，比拼的不是谁的设计更高明，而是谁的设计更少犯错误，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。

课程特点课程将采用案例教学、深入浅出、实践结合理论推理；

课程大纲

课程内容

讲课内容届时根据参加人员实际情况可能会略有调整。

1、嵌入式软件可靠性基础

1.1、软件可靠性定义

1)嵌入式软件可靠性的特点

2)嵌入式软件的可靠性隐患

3)软件可靠性的度量与评估

4)软件与电子的失效率特性区别

5)开发过程对可靠性的影响因素

6)嵌入式软件可靠性系统分析方法与软件DFMEA的运用

1.2、嵌入式软件可靠性设计技术思想和方法

1)IEC60730标准的设计思想

2）功能安全与单一故障分析

3）故障概率与软件设计措施的分析方法

4）嵌入式软件可靠性问题系统分析提取方法

1.3、嵌入式软件安全性设计和管理

1）分级（模块分级、显示界面、报警分级）

2)受控（时间受控、空间受控）

3)覆盖（路径覆盖、数据覆盖）

4）活动分解

2、嵌入式软件编程

2.1、架构设计

1）二分法

2）安全性内核

3）分散自制多元化的架构体系

4）独立功能，独立函数

5）避免故障延伸

6）冗余设计

2.2、代码

1)编译器归档

2)单一语句单一功能

3)逻辑运算变量后置

4）施密特触发判断

5）隐性问题显性化

6）编译器问题嵌入式软件可靠性的影响

7）不依赖于人的细心认真和水平的设计

8）设计更改接口向前兼容

9）宏定义的运用

2.3、数据与传输

1) 硬件限制传输速率

2) 速率越高导线越短

3) 数据禁止相邻备份

4) 数据类型强制定义

5) 数据存储备份与决策方法

6) 随机干扰下的数据传输打包多次传送

7) 指针加减法慎用

8) 周期性广播传输方式

9) 状态与控制命令字禁用弱数据类型

10) EEPROM损坏检查

11) 循环冗余校验方式

12) 防止过程中存储被刷

13）块存储特性

14）存储成功提示

2.4、人机接口

1）人机接口问题与防护

2）对人工误操作的防护措施

3）参数设置控制策略

4）界面数据设置和布局方法

5）界面设计规范

6）不对称操作

7）与环境或配套设备相关的参数须设计成工程师校准界面

2.5、功能安全防护设计

1）单一故障下，输出保证安全

2）软件安全功能的要求

3）功能安全评估方法

2.6、报警

1）报警分类设置

2) 报警编程处理

3) 报警频率、声音、占空比要求

4) 软件报警日志多余物

5) 报警设置超限提示

3、软件抗干扰设计

1) 电压容限超差导致的信号问题

2) 串并联接法导致的信号波动

3) 上电时序引起的硬件故障及软件初始化对策

4) 死机的机理及对策

5) 软件锁

6) 过渡过程

7) delay用法

8) 睡眠设置抗干扰

9) 软件、结构、电路相结合的电磁兼容解决方法

10) 防跑飞的软件陷阱

11) 硬件信号数据出现问题的机理（电压容限）

12) 多负载上电分步实施、时序控制

13) 闩锁的防护

4、嵌入式软件测试用例设计

1）单元测试方法与系统测试的区别

2）测试工具与人工测试

3）测试职责与测试分工

4）基于SFC的接口测试

5）全覆盖测试（路径覆盖与数据覆盖、划分模块MECE方法）

6）一致性测试，通过软件测试发现硬件隐患

7）人机接口测试

8）规范审查

9)MECE方法做测试用例设计

10)单一故障测试

课程主讲

    武老师：

    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、松下电工、北京华峰测控、北京航天长峰、普析通用仪器、航天二院、航天五院、深圳普博、伯特利阀门集团、北控高科、南车四方股份等企业提供专业技术和技术管理辅导、培训和咨询。曾作为核心团队成员经历一个企业由零到几个亿、研发团队由几个人到近二百人的发展过程，深谙企业发展过程的产品可靠性问题和解决方法。专注于电子工程设计、工程数学、技术方法论三者相结合的研究。

课程对象

软件、硬件工程师、电子电路工程师、质量工程师、可靠性工程师、测试工程师、技术经理、研发高管企事业单位、科研院所及高校硬件工程师、电路工程师、测试工程师、系统工程师、技术经理等;

备注

课程费用：3980元/人