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第1章 嵌入式系统可靠性概述 1

1.1 可靠性工程的发展 1

1.1.1 可靠性研究的两个方面 1

1.1.2 国内现状 1

1.1.3 编写本书的目的 1

1.2 嵌入式系统简介 2

1.2.1 嵌入式系统的定义 2

1.2.2 嵌入式系统的构成 2

1.3 嵌入式系统的设计要求和设计步骤 4

1.3.1 系统设计的基本要求 5

1.3.2 系统设计的步骤 6

1.3.3 系统设计中应注意的问题 12

1.4 可靠性所涉及的性能指标与模型 13

1.4.1 可靠度 13

1.4.2 失效率（故障率） 14

1.4.3 平均故障间隔时间 16

1.5.1 可靠性管理的含义 17

1.5 可靠性管理 17

1.4.4 平均修复时间 17

1.4.5 利用率 17

1.5.2 可靠性管理的主要内容 18

习题 19

第2章 嵌入式系统电子元器件的可靠性 20

2.1 电子元器件的失效及分析 20

2.1.1 电子元器件的失效 20

2.1.2 电子元器件失效原因的分析 20

2.2 常用电子元器件的特点及选择 25

2.2.1 电子元器件的选择及使用概述 25

2.2.2 电阻器的选择与使用 25

2.2.3 电容器的选择与使用 29

2.2.4 半导体分立器件的选择与使用 32

2.2.5 数字集成电路的选择与使用 35

2.2.6 模拟集成电路的选择与使用 40

2.3.2 元器件的筛选 43

2.3.1 元器件的选择 43

2.3 系统设计中电子元器件可靠性措施 43

2.3.3 降额使用 45

2.3.4 容差与漂移设计 46

2.3.5 人为因素 50

习题 50

第3章 故障检测技术 52

3.1 概述 52

3.1.1 有关故障的概念 52

3.1.2 故障检测的意义 52

3.1.3 故障因素 53

3.2 嵌入式系统的脱机自检 54

3.2.1 指令系统自检 54

3.2.2 RAM的自检 55

3.2.3 只读存储器ROM自检 58

3.2.4 外设及接口的自检 59

3.3 嵌入式系统的在线故障检测 62

3.3.1 程序监视器 63

3.3.2 状态反馈 65

3.3.3 检错及纠错编码 67

3.3.4 超时故障检测 72

3.3.5 A/D变换器的在线检测 75

3.3.6 直流电动机接口的在线检测 81

3.3.7 瞬时掉电保护 84

习题 89

4.1.1 电磁兼容性的定义 92

4.1.2 抗干扰的三要素 92

4.1 概述 92

第4章 嵌入式系统的电磁兼容性设计 92

4.1.3 电磁干扰源 93

4.1.4 干扰的耦合方式 95

4.1.5 串模干扰与共模干扰 96

4.2 电源电路的抗干扰措施 98

4.2.1 电源中的干扰来源 98

4.2.2 电源中的抗干扰措施 99

4.3.1 计算机部分 109

4.3 设计抗干扰性能好的电路 109

4.3.2 数字电路部分 125

4.3.3 模拟电路部分 130

4.4 克服信号传输过程中的干扰 135

4.4.1 减少串（差）模干扰 136

4.4.2 减少共模干扰 139

4.5 接地 142

4.5.2 信号地的接地方式 143

4.5.1 接地的概念 143

4.5.3 安全地 147

4.6 滤波、去耦及屏蔽 147

4.6.1 滤波 147

4.6.2 去耦 148

4.6.3 屏蔽 148

4.7 静电及其防护 150

4.7.1 静电的产生 150

4.7.2 静电的危害 150

4.7.3 静电的防护 151

习题 152

第5章 嵌入式系统软件的可靠性设计 153

5.1 软件的可靠性 153

5.1.1 软件故障 153

5.1.2 软件可靠性指标 155

5.1.3 软件错误的来源 155

5.2 软件工程与管理 158

5.2.1 软件工程的开发模式 158

5.2.2 嵌入式系统的软件开发 161

5.2.3 软件可靠性管理 171

5.3 软件的可靠性设计 173

5.3.1 依据软件工程的规范要求开发软件 173

5.3.2 采用软件滤波方法 176

5.3.3 检错及纠错编码 177

5.3.4 软件容错技术 179

5.3.5 时间准则 181

5.3.6 容错算法上的考虑 182

5.4.1 软件的可维护性设计 183

5.3.7 其他措施 183

5.4 软件可维护性及软件可靠性模型 183

5.4.2 软件可靠性模型 186

习题 188

第6章 嵌入式系统的可靠性总体设计 189

6.1 系统的可靠性模型 189

6.1.1 串联系统的可靠性模型 189

6.1.2 并联系统的可靠性模型 190

6.1.3 混合系统的可靠性模型 191

6.1.4 表决系统的可靠性模型 192

6.1.5 旁联系统的可靠性模型 193

6.2 可靠性预估与分配 194

6.2.1 可靠性设计过程 194

6.2.2 可靠性的预估 196

6.2.3 可靠性的分配 199

6.3 可靠性设计的具体措施 205

6.3.1 冗余设计 205

6.3.2 抗环境影响设计 212

习题 216

第7章 系统的维修性工程 218

7.1 维修性工程概述 218

7.1.1 维修性工作的意义与要求 218

7.1.2 维修性设计 219

7.2 测试仪器简介 224

7.2.1 静态测试仪器 224

7.2.2 动态测试仪器 225

7.3.1 静态调试 234

7.3 系统的调试与测试 234

7.3.2 动态调试 235

7.4 系统故障的检测与维修 241

7.4.1 故障的诊断方法概述 241

7.4.2 人工诊断 242

7.4.3 自动诊断 248

习题 252

参考文献 253