嵌入式软件可靠性设计_公开课

课程收益:

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。
本课程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了总结和分析。

课程大纲

一、概述和定义
二、计算机系统设计准则
1、一般要求
2、硬件与软件功能的分配原则
3、硬件与软件可靠性指标的分配原则
4、安全关键功能的人工确认
5、安全性内核
6、自动记录系统故障
7、禁止回避检测出的不安全状态
8、保密性设计
9、容错设计

三、硬件设计
1、硬件选用
2、总线检测
3、加电检测
4、电源失效的安全措施
5、主控计算机失效的安全措施
6、反馈回路传感器失效的防护措施
7、电磁干扰的防护措施
8、维修互锁措施

四、软件需求分析
五、软件危险分析
六、安全关键功能设计
七、冗余设计准则
1、指令冗余设计
2、软件陷阱与软件拦截技术
3、软件冗余

八、接口设计准则
1、硬件接口要求
2、硬件接口的软件设计
3、人机界面设计
4、报警设计
5、软件接口设计

九、软件健壮性设计准则
1、电源失效防护
2、加电检测
3、电磁干扰

4、系统不稳定
5、接口故障
6、干扰信号
7、错误操作
8、监控定时器的设计
9、异常保护设计

十、简化设计准则
1、单入和单出
2、模块的独立性
3、模块的扇入扇出
4、模块耦合方式
5、模块内聚顺方式
6、其他特殊考虑

十一、余量设计
1、资源分配及余量要求
2、时序安排的余量要求

十二、数据要求
1、数据需求
2、属性控制
3、数值运算范围控制
4、合理性检查

十三、防错程序设计准则
1、参数化
2、公用数据和公共变量
3、标志
4、文件
5、非授权存取的限制
6、无意指令跳转的处理
7、程序检测点的设置
8、寻址模式的选用
9、数据区隔离
10、安全关键信息的要求
11、信息存储要求
12、算法选择要求

十四、编程要求
1、语言要求
2、汇编语言编程限制
3、高级语言的编程限制
4、圈复杂度指数（McCabe）
5、软件单元的规模

6、命名要求
7、程序格式要求
8、程序注释要求与方法
(1)、注释的一般要求
(2)、模块头注释要求
(3)、模块内注释要求
(4)、安全关键内容注释要求
9程序设计风格
(1)、通用类
(2)、结构类
(3)、说明类
(4)、输人输出类
(5)、语言类

十五、多余物的处理
1、文档中未记载特征的清除
2、程序多余物的清除
3、未使用内存的处理
4、覆盖的处理

十六、版式
十七、注释
十八、命名
十九、可读性
二十、变量、结构
二十一、函数、过程
二十二、可测性与软件测试
1、需求遗漏或不明确
2、配置保存的生效
3、缺省配置的影响
4、报警和清除
5、菜单选项测试
6、缺省配置测试
7、系统测试注意事项

二十三、程序效率
二十四、质量保证
二十五、代码编辑、编译、审查
二十六、代码测试、维护
二十七、宏
二十八、可使用性要求
二十九、报警要求

培训师介绍

武晔卿—原航天二院总体设计所主任设计师
电子工程硕士，专长于电子产品系统可靠性设计与测试技术，长期从事EMC理论与设计研究，具备丰富的EMC实践和工程经验，拥有多项EMC设计技术专利。曾任航天二院总体设计所主任设计师、高级项目经理，电子产品制造企业研发总监，北京市级优秀青年工程师，科协委员。中国EMC展会技术论坛特邀讲师；信息产业部特邀EMC讲师。
主讲课程：
《电路系统可靠性设计》、《嵌入式软件可靠性设计》、《电子系统测试》、《电子电器产品电磁兼容分析设计》等。

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