（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(fā)設計技術,50%的工程化開發(fā)管理控制。開發(fā)技術的內(nèi)容是嵌入式軟件可靠性設計的規(guī)范，開發(fā)控制的內(nèi)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(tǒng)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(chǎn)生更多更強的相互作用和影響。
    因此，無論是設計規(guī)范，測試技術，還是開發(fā)過程管理方面，都有與硬件開發(fā)、系統(tǒng)軟件開發(fā)不同的很多地方。重點體現(xiàn)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(tǒng)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(nèi)容等進行了總結講授。
    在交通設施、電梯等行業(yè)，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(nèi)容，這些內(nèi)容規(guī)范的要求，是為了保證產(chǎn)品運行中不至于因為產(chǎn)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(nèi)容，本課程單獨為此設計了一個章節(jié)。

● 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(qū)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(tǒng)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(guī)范對嵌入式軟件可靠性的影響
1. 語句通用設計規(guī)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(nèi)核
7. 設計更改規(guī)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(zhí)行時間
5. 串并聯(lián)接法導致的信號波動
6. 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)設置控制策略
3. 界面數(shù)據(jù)設置和布局方法
4. 界面設計規(guī)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(tǒng)測試的區(qū)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(shù)據(jù)覆蓋）
6. 一致性測試，通過軟件測試發(fā)現(xiàn)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(fā)要求
4. 代碼實現(xiàn)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(guī)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(jīng)理，機電制造企業(yè)研發(fā)總監(jiān)、事業(yè)部總監(jiān)，北京市級優(yōu)秀青年工程師，科協(xié)委員。
    有電子產(chǎn)品、軍工、通信等專業(yè)方向的設計、測評和技術管理經(jīng)歷，對產(chǎn)品系統(tǒng)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(fā)表專業(yè)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(yè)提供專業(yè)技術和技術管理輔導、培訓和咨詢。曾作為核心團隊成員經(jīng)歷一個企業(yè)由零到幾個億、研發(fā)團隊由幾個人到近二百人的發(fā)展過程，深諳企業(yè)發(fā)展過程的產(chǎn)品可靠性問題和解決方法。
主講課程：《電路系統(tǒng)可靠性設計》、《嵌入式軟件可靠性設計》、《電子系統(tǒng)測試》、《電子電器產(chǎn)品電磁兼容分析設計》等。

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