（軟件可靠性）嵌入式軟件可靠性與功能安全設計

（軟件可靠性）嵌入式軟件可靠性與功能安全設計(武曄卿)課程介紹：

● 課程背景
    嵌入式軟件的可靠性由兩部分保證,50%的工程化開發設計技術,50%的工程化開發管理控制。開發技術的內容是嵌入式軟件可靠性設計的規范，開發控制的內容則由測試和過程管理共同完成。
    嵌入式軟件不同于管理系統類的上位機軟件，它與硬件的相互作用更為緊密，與電路部分會產生更多更強的相互作用和影響。
    因此，無論是設計規范，測試技術，還是開發過程管理方面，都有與硬件開發、系統軟件開發不同的很多地方。重點體現在軟硬接口、代碼架構、變量和存儲、人機接口、編譯器、文檔、測試方法等幾個方面。
    基于以上特點，本課程從嵌入式軟件的系統設計、需求分析、接口、模塊、變量控制、軟件測試、安全性分析、硬件匹配設計、測試方法的選擇、測試用例的設計、測試內容等進行了總結講授。
    在交通設施、電梯等行業，功能安全認證（SIL或ASIL）的推行，也要求嵌入式軟件部分有一些特定的設計內容，這些內容規范的要求，是為了保證產品運行中不至于因為產品的任何可能潛在問題而導致乘客、操作者、設備的安全隱患。作為可靠性要求的一部分內容，本課程單獨為此設計了一個章節。

● 課程綱要

一、嵌入式軟件可靠性基礎
1. 定義軟件可靠性定義
2. 軟件可靠性的度量與評估
3. 軟件與電子的失效率特性區別
4. 影響嵌入式軟件可靠性的因素
5. 嵌入式軟件歸檔及配置管理過程控制注意事項
6. 嵌入式軟件可靠性系統分析方法與軟件DFMEA的運用

二、編譯器問題嵌入式軟件可靠性的影響

三、代碼編程規范對嵌入式軟件可靠性的影響
1. 語句通用設計規范
2. 冗余設計
3. 睡眠設置抗干擾
4. 軟件、結構、電路相結合的電磁兼容解決方法
5. 軟件架構的設計方法
6. 安全性內核
7. 設計更改規則
8. 防跑飛的軟件陷阱
9. 圈復雜度與軟件測試

四、與硬件接口問題對嵌入式軟件可靠性的作用和影響
1. 時間受控
2. 空間受控
3. IO吞吐能力
4. 執行時間
5. 串并聯接法導致的信號波動
6. 數據傳輸速率限制
7. 上電時序引起的硬件故障及軟件初始化對策
8. 死機的機理及對策
9. 顯示處理措施
10. SFC下，輸出保證安全

五、變量與存儲問題成因與防護
1. 防止過程中存儲被刷
2. 塊存儲特性
3. 備份技巧
4. 寄存器防刷處理
5. 強數據類型
6. 存儲成功提示

六、人機接口問題與防護
1. 對人工誤操作的防護措施
2. 參數設置控制策略
3. 界面數據設置和布局方法
4. 界面設計規范

七、報警
報警分類設置
報警編程處理
報警頻率、聲音、占空比要求

八、軟件測試
1. 單元測試方法與系統測試的區別
2. 測試工具與人工測試
3. 測試職責與測試分工
4. 基于SFC的接口測試
5. 全覆蓋測試（路徑覆蓋與數據覆蓋）
6. 一致性測試，通過軟件測試發現硬件隱患
7. 人機接口測試

九、嵌入式軟件功能安全設計
1. 軟件安全功能的要求
2. 軟件結構的要求與措施
3. 詳細設計和開發要求
4. 代碼實現要求與措施
5. 軟件模塊測試要求
6. 軟件集成測試的要求
7. 功能安全評估方法

十、總結：嵌入式軟件可靠性設計規范


講師介紹
    武曄卿  電子工程碩士。曾任航天二院總體設計所主任設計師、高級項目經理，機電制造企業研發總監、事業部總監，北京市級優秀青年工程師，科協委員。
    有電子產品、軍工、通信等專業方向的設計、測評和技術管理經歷，對產品系統設計、可靠性設計、技術管理有較深入研究，曾在學術會議及多家技術刊物發表專業文章。曾為比亞迪、中電30所、29所、松下電工、北京華峰測控、北京航天長峰、普析通用儀器、航天二院、航天五院、深圳普博、伯特利閥門集團、北控高科、南車四方股份等企業提供專業技術和技術管理輔導、培訓和咨詢。曾作為核心團隊成員經歷一個企業由零到幾個億、研發團隊由幾個人到近二百人的發展過程，深諳企業發展過程的產品可靠性問題和解決方法。
主講課程：《電路系統可靠性設計》、《嵌入式軟件可靠性設計》、《電子系統測試》、《電子電器產品電磁兼容分析設計》等。

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