嵌入式系統(tǒng)軟硬件可靠性設(shè)計(jì)

嵌入式系統(tǒng)軟硬件可靠性設(shè)計(jì)(Kenny)課程介紹：

    嵌入式系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)，比拼的不是誰的設(shè)計(jì)更高明，而是誰的設(shè)計(jì)更少犯錯誤，而且因?yàn)檐�、硬件的專業(yè)背景差異，兩個專業(yè)設(shè)計(jì)師之間的不了解，也會導(dǎo)致接口部分容易出現(xiàn)一些可靠性問題。
    本課程采用逆向思維方式，從嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的負(fù)面問題角度入手，總結(jié)剖析了嵌入式設(shè)計(jì)師易犯的錯誤點(diǎn)和接口部分的問題點(diǎn)，以期在設(shè)計(jì)中能提前加以預(yù)防。漏洞堵住了，跑冒滴漏自然不再發(fā)生。

講師介紹
Kenny 武老師：
    電子工程碩士，研究領(lǐng)域：電子產(chǎn)品系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)與測試技術(shù)。
曾任航天二院總體設(shè)計(jì)所主任設(shè)計(jì)師、高級項(xiàng)目經(jīng)理，機(jī)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(shè)計(jì)、測評和技術(shù)管理經(jīng)歷，對產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、技術(shù)管理有較深入研究，曾在學(xué)術(shù)會議及多家技術(shù)刊物發(fā)表專業(yè)文章。
    曾為比亞迪、中電30所、29所、北京華峰測控、北京航天長峰、普析通用儀器、航天二院23所、航天五院、株洲車輛研究所、北大青鳥環(huán)宇、惠州德賽、陜西華經(jīng)微電子、西安工業(yè)集團(tuán)公司、松下電工、航盛電子等企業(yè)提供專業(yè)技術(shù)和技術(shù)管理輔導(dǎo)、培訓(xùn)和咨詢。
    較擅長于將高深的理論知識轉(zhuǎn)化為符合企業(yè)技術(shù)和經(jīng)營特性的可操作實(shí)踐方法

課程大綱：

第一部分：嵌入式系統(tǒng)及硬件可靠性設(shè)計(jì)

第一章：可靠性設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
1.1、可靠性定義
1.2、環(huán)境應(yīng)力分析
1.3、人機(jī)交互分析
1.4、關(guān)聯(lián)設(shè)備互動分析
1.5、過渡過程應(yīng)力
1.6、負(fù)載波動分析
1.7、單一故障分析
1.8、可靠性預(yù)計(jì)分析
1.9、判據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
1.10 電子、機(jī)電一體化設(shè)備的可靠性模型；
1.11 系統(tǒng)失效率的影響要素；

第二章：可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范
2.1 降額設(shè)計(jì)規(guī)范
    降額等級、降額注意事項(xiàng)、降額因子降額參數(shù)的確定方法
2.2 電路熱設(shè)計(jì)規(guī)范
強(qiáng)制風(fēng)冷、傳導(dǎo)散熱的熱設(shè)計(jì)計(jì)算及熱設(shè)計(jì)工藝規(guī)范
2.3 電路安全性設(shè)計(jì)規(guī)范；
電路安全容錯性機(jī)制、SFC分析、SFC下輸出保證可靠的判據(jù)和解決方法…
2.4 EMC設(shè)計(jì)規(guī)范
電壓容限控制、常用器件的高頻等效特性、信號分析、布線、阻抗匹配、屏蔽、
濾波、接地…
2.5 PCB設(shè)計(jì)規(guī)范
板卡級的布線、布局工藝

第三章：器件失效規(guī)律與分析方法
3.1 持續(xù)性應(yīng)力與浪涌應(yīng)力的區(qū)別
3.2 電壓應(yīng)力與電流應(yīng)力的故障現(xiàn)象區(qū)別
3.3 MSD與機(jī)械應(yīng)力損傷的特征、成因、解決措施
3.4 基于端口特性阻抗曲線的失效測試分析方法
3.5 常用器件失效機(jī)理、失效特征、應(yīng)對措施

第二部分：嵌入式系統(tǒng)器件選型與工程計(jì)算

第一章：工程計(jì)算基礎(chǔ)
1.1 容差分析方法
1.2拉氏變換的物理含義與電路設(shè)計(jì)應(yīng)用
1.3 微積分與電路設(shè)計(jì)的應(yīng)用
1.4 概率論數(shù)理統(tǒng)計(jì)提升電子產(chǎn)品質(zhì)量的應(yīng)用方法
1.5 基礎(chǔ)代數(shù)的電路設(shè)計(jì)工程計(jì)算應(yīng)用（代數(shù)、三角函數(shù)、解析幾何）
1.6 datasheet參數(shù)解讀及對電路性能的影響

第二章：工程計(jì)算與器件選型
2.1 電源模塊設(shè)計(jì)與選型計(jì)算
電感電容選型計(jì)算
2.2 電源輸入端口器件選型計(jì)算
保險(xiǎn)絲、NTC電阻、TVS/壓敏電阻、儲能電容、接插件、二極管的選型計(jì)算
2.3 信號輸入/輸出端口的匹配器件計(jì)算選型
上拉/下拉電阻、限流/分壓電阻、阻抗匹配電阻、磁珠、退耦電容的選型計(jì)算
2.4 放大電路設(shè)計(jì)計(jì)算
運(yùn)放參數(shù)和選型、精度分配計(jì)算、阻抗匹配計(jì)算
2.5 安全防護(hù)設(shè)計(jì)
電容的固有特性與寄生參數(shù)
退耦電容、儲能電容、安規(guī)電容、隔直電容、濾波電容的選型計(jì)算
信號端口壓敏電阻、TVS、氣體放電管選型計(jì)算
2.6 熱設(shè)計(jì)
整機(jī)散熱計(jì)算
散熱片、風(fēng)扇、半導(dǎo)體致冷片散熱選型計(jì)算
2.7 光電器件選型計(jì)算
光耦、發(fā)光二極管、數(shù)碼管選型計(jì)算
2.8 驅(qū)動電路設(shè)計(jì)
二極管和三極管特性
三極管、二極管選型計(jì)算
開關(guān)器件
2.9 濾波器件選型計(jì)算
濾波器件特性
濾波電路設(shè)計(jì)計(jì)算
濾波器、濾波電容、磁珠磁環(huán)、電感選型計(jì)算
2.10 PCB布線布局設(shè)計(jì)
SI設(shè)計(jì)估算
2.11 數(shù)字IC器件選型計(jì)算
數(shù)字IC特性（結(jié)溫、響應(yīng)時間、帶載能力、溫漂、閾值、時序要求）
MCU、存儲類器件、邏輯器件的選型計(jì)算

第三部分：嵌入式軟件可靠性設(shè)計(jì)

1  嵌入式軟件可靠性基礎(chǔ)
定義軟件可靠性定義
軟件可靠性的度量與評估
軟件與電子的失效率特性區(qū)別
影響嵌入式軟件可靠性的因素
嵌入式軟件歸檔及配置管理過程控制注意事項(xiàng)
嵌入式軟件可靠性系統(tǒng)分析方法與軟件DFMEA的運(yùn)用
2  編譯器問題嵌入式軟件可靠性的影響
3  代碼編程規(guī)范對嵌入式軟件可靠性的影響
語句通用設(shè)計(jì)規(guī)范
冗余設(shè)計(jì)
睡眠設(shè)置抗干擾
軟件、結(jié)構(gòu)、電路相結(jié)合的電磁兼容解決方法
軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)方法
安全性內(nèi)核
設(shè)計(jì)更改規(guī)則
防跑飛的軟件陷阱
圈復(fù)雜度與軟件測試
4 與硬件接口問題對嵌入式軟件可靠性的作用和影響
時間受控
空間受控
IO吞吐能力
執(zhí)行時間
串并聯(lián)接法導(dǎo)致的信號波動
數(shù)據(jù)傳輸速率限制
上電時序引起的硬件故障及軟件初始化對策
死機(jī)的機(jī)理及對策
顯示處理措施
SFC下，輸出保證安全
5 變量與存儲問題成因與防護(hù)
防止過程中存儲被刷
塊存儲特性
備份技巧
寄存器防刷處理
強(qiáng)數(shù)據(jù)類型
存儲成功提示
6 人機(jī)接口問題與防護(hù)
對人工誤操作的防護(hù)措施
參數(shù)設(shè)置控制策略
界面數(shù)據(jù)設(shè)置和布局方法
界面設(shè)計(jì)規(guī)范
7 報(bào)警
報(bào)警分類設(shè)置
報(bào)警編程處理
報(bào)警頻率、聲音、占空比要求
8 軟件測試
單元測試方法與系統(tǒng)測試的區(qū)別
測試工具與人工測試
測試職責(zé)與測試分工
基于SFC的接口測試
全覆蓋測試（路徑覆蓋與數(shù)據(jù)覆蓋）
一致性測試，通過軟件測試發(fā)現(xiàn)硬件隱患
人機(jī)接口測試
9 嵌入式軟件功能安全設(shè)計(jì)
軟件安全功能的要求
軟件結(jié)構(gòu)的要求與措施
詳細(xì)設(shè)計(jì)和開發(fā)要求
代碼實(shí)現(xiàn)要求與措施
軟件模塊測試要求
軟件集成測試的要求
功能安全評估方法
10  總結(jié)：嵌入式軟件可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范

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