嵌入式系统可靠性设计技术及案例解析（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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武晔卿，王广辉，彭耀光 著

图书标签:

• 嵌入式系统
• 可靠性设计
• 硬件设计
• 软件设计
• 故障分析
• 案例分析
• 质量工程
• 测试验证
• 安全设计
• 系统工程

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512418943

版次：1

商品编码：11805496

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-11-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　《嵌入式系统可靠性设计技术及案例解析（第2版）》介绍了嵌入式系统设计中，哪些地方最可能带来可靠性隐患，以及从设计上如何进行预防。内容包括：启动过程和稳态工作中的应力状态差别等可靠性基础知识及方法；降额参数和降额因子的选择方法；风扇和散热片的定量化计算选型和测试方法、结构和电路的热设计规范；PCB板布线布局、系统结构的电磁兼容措施；电子产品制造过程中的失效因素(包括EOS、ESD、MSD等)及预防、检验方法；可维修性设计规范、可用性设计规范、安全性设计规范、接口软件可靠性设计规范等方面的技术内容。同时，针对相关内容进行实际的案例分析，以使读者更好地掌握这些知识。与第１版相比，本书对嵌入式软件可靠性设计规范章节进行了重新编写，并修订了第１版中的疏漏和错误之处。

　　本书适用于交通控制、电力电子、消费电子、医疗电子、控制电子、军工产品等以电子、机电一体化为主体内容的相关技术领域，既可作为工程技术人员的技术参考书，也可作为相关专业的高

　　年级本科生、研究生、教师的设计参考书。

作者简介

　　武晔卿，

　　工学硕士，瑞迪航科(北京)技术有限公司，技术总监，专注于电子可靠性设计和测试技术。

　　王广辉，

　　工学学士，航天23所资深嵌入式系统副主任调试师，专注于嵌入式系统调试、可靠性分析、实验和制造工艺技术的研究。

　　彭耀光，

　　电子工程师，中北大学，专注于嵌入式软硬件系统可靠性设计与测试技术的研究。

目录

第0章　可靠性设计方法论 1

0．1　可靠性设计的目的 1

0．2　可靠性设计的内容 1

0．2．1　系统设计 2

0．2．2　容差设计 3

0．2．3　可靠性目标 3

0．2．4　实现手段 3

第1章　可靠性技术的基础内容 5

1．1　嵌入式系统失效率影响要素 6

1．1．1　器件选型 6

1．1．2　降　额 7

1．1．3　环境条件 8

1．1．4　机械结构因子 8

1．1．5　元器件的个数 10

1．2　嵌入式系统失效率曲线 10

1．3　嵌入式系统可靠性模型 12

1．4　可靠性与RAMS 15

1．5　工作环境条件的确定 15

1．6　容差分析与精度分配方法 17

1．7　过渡过程 20

1．8　系统方案设计 21

1．8．1　系统设计的内容 21

1．8．2　基于系统设计的故障模式与失效分析方法(DFMEA) 25

1．9　阻抗连续性 27

第2章　降额设计规范 30

2．1　降额总则 31

2．1．1　定　义 31

2．1．2　降额等级 31

2．2　电阻降额 34

2．2．1　定值电阻降额 36

2．2．2　电位器降额 37

2．2．3　热敏电阻降额 38

2．3　电容降额 38

2．3．1　固定电容器降额 40

2．3．2　电解电容器降额 40

2．3．3　可调电容器降额 41

2．4　集成电路降额 41

2．4．1　模拟集成电路降额 42

2．4．2　数字电路降额 45

2．4．3　混合集成电路降额 46

2．4．4　大规模集成电路 47

2．4．5　集成电路通用降额准则 47

2．5　分立半导体元件降额 47

2．5．1　晶体管 47

2．5．2　微波晶体管 48

2．5．3　二极管 48

2．5．4　可控硅 50

2．5．5　半导体光电器件 50

2．6　电感降额 51

2．7　继电器降额 52

2．8　开关降额 53

2．9　光纤器件降额 54

2．10　连接器降额 55

2．11　导线与电缆降额 55

2．12　保险丝降额 56

2．13　晶体降额 57

2．14　电机降额 58

2．15　补充规范 58

2．16　器件选型与降额实例 59

第3章　嵌入式硬件系统热设计规范 60

3．1　热设计基础 62

3．1．1　热流密度 63

3．1．2　热功率密度 64

3．1．3　热　阻 65

3．1．4　对流换热系数 68

3．1．5　散热方式选择 68

3．2　自然冷却设计方法 69

3．2．1　自然冷却散热计算 69

3．2．2　散热片选型 70

3．2．3　自然冷却热设计规范 72

3．3　强迫风冷设计方法 74

3．3．1　风冷散热计算 74

3．3．2　风冷散热器件选型 76

3．3．3　风冷设计规范 78

3．4　热电致冷 79

3．5　热测试技术 80

3．5．1　热测试方法 80

3．5．2　热测试要求 80

3．6　其他散热方式 82

3．6．1　液体致冷 82

3．6．2　热管导热 82

3．6．3　相变冷却 84

第4章　电子工艺设计规范 86

4．1　PCB板 86

4．1．1　PCB尺寸与形状 86

4．1．2　PCB基材 89

4．1．3　镀　层 90

4．1．4　板层数 90

4．1．5　可生产性设计 91

4．2　焊盘、过孔 91

4．2．1　焊　盘 91

4．2．2　导通孔 92

4．2．3　安装螺钉孔 92

4．3　布局规则 92

4．3．1　器件方向 92

4．3．2　器件布局 92

4．4　布线规则 95

4．4．1　PCB布线镀层 95

4．4．2　布线规则 95

4．4．3　插座引脚走线 109

4．5　标　识 109

4．5．1　标识类型 109

4．5．2　标识要求 109

4．6　可测试性设计 115

4．7　线　缆 116

4．8　板级接地措施 117

4．9　防护工艺 117

4．9．1　MSD防护 117

4．9．2　PCB三防工艺 120

4．9．3　ESD防护工艺 121

4．10　常用器件的失效机理 124

4．10．1　电阻的失效机理 124

4．10．2　电容的失效机理 124

4．10．3　IC的失效机理 127

4．10．4　磁珠磁环的选型与失效机理 129

4．10．5　接插件的失效机理 131

4．10．6　功率器件的失效机理 134

4．10．7　器件失效测试(V I 曲线) 135

第5章　电路系统安全设计规范 137

5．1　定　义 138

5．1．1　I类设备 138

5．1．2　II类设备 139

5．1．3　应用部分 140

5．1．4　漏电流 141

5．1．5　电气间隙与爬电距离 141

5．2　标记的要求 141

5．2．1　外部标记 141

5．2．2　内部标记 142

5．2．3　控制器件及仪表标记 143

5．2．4　导　线 143

5．2．5　指示灯的颜色 144

5．2．6　不带灯按钮的颜色 144

5．2．7　符　号 144

5．3　环境条件 145

5．4　对电击危险的防护 146

5．5　对机械危险的防护 150

5．6　随机文件的要求 153

5．7　电气连接 154

5．8　静电防护 154

5．9　电　晕 155

5．10　超温与防火 155

5．11　溢流和液体泼洒 155

5．12　泄漏、受潮和进液 155

5．13　清洗、消毒和灭菌 155

5．14　压力释放装置 156

5．15　中断复位 156

5．16　危险输出的防止 156

5．17　必须考虑的涉及安全方面的危险 156

5．18　单一故障的要求 157

5．19　元器件的要求 157

5．20　连接的要求 157

5．21　保护装置 158

5．22　电池和指示灯 158

5．23　控制器的操作部件 158

5．24　有电线连接的手持式和脚踏式控制装置 159

5．25　与供电网的分断 159

5．26　电源软电线 160

5．27　网电源 161

5．28　保护接地端子和连接 162

5．29　内部布线 162

5．30　绝　缘 162

5．31　过电流和过电压保护 163

第6章　嵌入式接口软件可靠性设计规范 164

6．1　概　述 165

6．1．1　定　义 165

6．1．2　一般要求 165

6．1．3　软件分级 166

6．2　编译器常见问题防护设计规范 167

6．3　代码问题防护设计规范 168

6．3．1　架构设计 169

6．3．2　可视化与简单化 171

6．3．3　代码设计规范 172

6．4　存储与变量编程及定义规范 182

6．5　软硬件接口设计规范 184

6．6　人机接口设计规范 189

6．7　报警设计规范 190

第7章　嵌入式系统EMC设计规范 195

7．1　概　述 195

7．1．1　电阻高频等效特性 196

7．1．2　电容高频等效特性 196

7．1．3　电感高频等效特性 197

7．1．4　磁环磁珠高频等效特性 198

7．1．5　导线高频等效特性 198

7．1．6　差模干扰与共模干扰 199

7．2　整机外部接口 199

7．2．1　按键面膜 199

7．2．2　电源接口 199

7．2．3　显示窗口 201

7．3　接　地 201

7．3．1　安规接地与EMC接地的区别 203

7．3．2　接地的分类 203

7．3．3　单点接地与多点接地 204

7．3．4　接地规范 206

7．4　电路板 209

7．4．1　电路原理图设计 209

7．4．2　布　线 213

7．4．3　元器件布局 214

7．4．4　安装固定 215

7．4．5　EMC元器件选型 216

7．5　接插件和电缆分类 218

7．6　机械结构 219

7．6．1　材　料 219

7．6．2　机壳喷涂工艺及接缝 219

7．6．3　机壳开口 219

第8章　嵌入式系统可维修性设计规范 222

第9章　嵌入式系统可用性设计规范 233

参考文献 244

前言/序言

　　本书第1版于2012年的7月面世.从其诞生到再版，经过了约两年半的时间.在这900多天里，关于本书的内容，关于对技术、对技术生涯的理解，又发生了不少的变化.

　　其间，曾与一位做过技术管理的朋友聊天，他说“老武，我有不懂的技术问题会来问你，有想不出来的方向、方法、思想问题会来找你讨教.这些方面，我真的服气你比我强.但是有一项能力你肯定是不如我的，就是变现的能力.我能把有限的知识信息最大化地变成商业价值和财富，不知你是否认同？”我频频点头，岂止是认同，简直是五体投地.

　　我一直有个理论，天分、兴趣、专业知识积累、收入，是选择职业方向的4个要素.没有天分不易成功，没有兴趣会很痛苦，没有专业积累会比较累，没有充足的收入难以养家.如果这4方面都有了，那就相当于物理学上的合力，都是朝一个方向的合力自然最大，能把车拉着跑得最快.庆幸的是，我现在的工作内容里拥有了前三项，稍遗憾的是还缺最后一项.而这一项，恰恰就是这位朋友点出来的变现的能力.世间诸事，道理是相通的.对于嵌入式系统设计，学校里学过多年的数学如何与电子工程去结合？ 物理和化学如何与电路可靠性分析去结合？ 逻辑方法如何指导软件的设计等？ 如何将理论变化为工程设计实践？

　　不知道是应该由大学老师、工程师自己、还是社会机构(企业、科研单位)来完成这个内容的培养.如何用理论指导实践，在实践中如何提炼出规律理论来总结并反作用于设计实践.总之，这部分在日常工作中相对缺乏.最后，嵌入式系统的设计就成了依据不同器件datasheet中示范电路的模仿和拼接.不好用有故障，也常不清楚其问题根源；好用，也不知道其中是否蕴藏着风险，在哪里蕴藏着风险.

　　在没有实践经验的时候，用理论指导实践，可快速提升实践能力；在有实践经验之后，将实践经验总结归纳，形成实践验证后的理论，再用于指导实践，可以做到螺旋式上升，理解上升华.这种即使在缺乏实践经验的情况下也能将理论转化为实践，实践后，再总结成规律并推而广之的能力，都属于变现能力的一种.培养和提升这种能力，架起一座理论和实践之间的桥梁，是我写作此书的初衷.本书所能起到的作用也就在于此.

　　理论是有用的，但要通过指导实践，让实践效果来发挥作用.实践虽是必要的，但也不能期望事事都通过实践来理解.生命没给我们留出那么多时间来试错.理论与实践之间的桥梁架好了，如河上的大桥，物流速度会大大加快，经济会快速繁荣.同理，有了这个桥梁，电子工程师的进步，技术技能的提升也有望一日千里.

　　在第1版面世的两年多里，借助它，结识了一些新朋友.尤其是武汉理工大学、宇通客车等几家单位将本书引入，成了内部通用教材和研发人员人手一册的参考技术资料.此次再版，不胜惶恐，唯恐出现些许的疏漏和错误，愧对喜欢、欣赏的同道朋友们.

　　本次再版，新引入了两位作者王广辉先生和彭耀光先生，对其中的部分章节进行较大幅度的修订.三个臭皮匠，顶个诸葛亮，有了两位在不同角度的专业补充，本书的整体内容将更趋完善.

　　感谢我的同事王洪东先生、寇立强先生，提供了不少的素材并做了至关重要的审核.感谢我的同学石小兵先生、感谢我的朋友胡作清老师、韩树东先生、于金标先生、彭伟先生、彭宝兴先生、尹辉先生、王云格女士、于娜女士，在本书成书的过程中，提出中肯的修改意见，是你们帮助了本书和我的成长.

　　希望本书能一如第1版，继续为电子行业技术工程师提供更多的帮助.

　　武晔卿

　　2015年7月于北京

　　第一版前言

　　评选一个可靠的设计，不是比拼谁的设计方案更高明，而是比拼谁更少犯错误.因为其优点而选择，却因为其缺点而发生故障.因此，可靠性设计的工作就是研究哪些地方容易发生问题，以及如何预防和解决这些问题的方法.比如二极管1N4148，正向导通压降是多少？ 在一些技术培训课上，我曾经就此发问，0．7V 的答案占了主导，也有0．3V、0．4V、0．6V 等说法.但实际上二极管的V I 特性是一条曲线(横轴是电压，纵轴是电流)，其压降并非一个定值，正向导通压降的数值与其导通电流大小相关，随着电流的变化，压降也在变化.

　　比如某器件指标Tmax＝80℃，PR＝1 W，现在T＝60℃，P＝0．75 W，请问器件能否长期可靠的工作？ 虽然单个指标都在正常范围内，并且有一定程度的降额，但答案仍然是“No”.任何器件都会有一条负荷特性曲线，形状为直角梯形，在一定温度后，随着温度的增加，PR的值是线性下降的，60 ℃时，PR都可能下降到了0．75 W 以下了.

　　再比如，大气压这个指标，系统中有水、气，大气压自然会产生影响，但即使没有这些，大气压对电解电容、爬电距离和电气间隙等也会有直接的影响，而这在我参与过的部分企业的技术审核中也屡屡发生，甚至不乏很大规模的企业.由此可见，司空见惯的经验性的东西，很多理解都未必是对的，或者被忽视，而这正是可靠性问题的根源.本书阐述的恰恰就是这些内容.

　　一、可靠性观点

　　读完此书，除了几个具体的知识点，还希望读者能形成以下几个基本观点：1．产品故障≠ 产品不可靠；

　　2．系统启停和波动的过渡过程≠ 稳态过程；

　　3．降额并不简单；

　　4．电子可靠性问题的解决有时需要从机械、软件方面着手；

　　5．器件再简单，datasheet的完整版本都必须拿到并通读；

　　6．可维修性和可使用性与电子工程师关系很大，因为研究可靠性的核心追求是利润；

　　7．制程控制不好未必是工艺人员的问题；

　　8．有些设计隐患是根本测试不出来的，即使我们明明知道它有隐患，但它确实又会在用户现场发生.

　　二、可靠性设计工作方法

　　16年前，刚刚研究生毕业的我，一样也都经历过以上类似的问题，但就是在这段并不算很长的工作经历中，曾经有两位、也许他们自己并不觉得对我有很大影响的老师：一位戚老师(美国留学归来的老研究员)，使我领会了可靠性设计应该从哪里去钻研；一位张老师(项目总师，自学成才的老研究员)，教会了我如何用工程数学计算的方式分析电子技术问题.本书的诸多思想起源就是这里.由此有三点总结：

　　一是作为电子技术工程师，要学会感恩，没有人有义务必须对你好，但也有很多人在无意之中帮到了你；

　　二是要善于思考钻研；

　　三是要学会用数学来指导工程实践.

　　我先在航天做技术开发，后在民营企业做研发管理，再又独立创业，经历了一个完整的从“工程师—技术经理—综合管理—创业者”的全过程.一路走来，深切理解做好可靠性工作，需要技术和管理的综合作用.因此，给公司起名字的时候，选择了瑞迪航科(北京)技术有限公司，其英文RDCOOSpaceTech(Beijing)Co．，Ltd．中的RDCOO，就是Research& DesignChiefOperationOfficial的简写.研发的运营，包含了技术和管理，构成了保证产品可靠性的基础.

　　三、致　谢

　　书稿完成后，掩卷回首，有些许的遗憾.核心遗憾就是字字啼血，但趣味性不足，一个快餐文化的社会环境，让读者去细细咀嚼每一句话、每一个段落，从每个细节中去发现对自己有用的知识点、思想点和方法论，确实略显枯燥.但念及？道德经？、？孙子兵法？，又心下释然，？道德经？5000多字，？孙子兵法？7300多字，与之相比，本书几十万字，已经算是很通俗了.

　　在这里，要感谢许许多多我可能都不知道名字的读者，是你们的每一次博客留言，让我有了写下去的动力，让我知道，自己的点滴知识、经验、思想，正在某个未知的角落发挥着作用.“兴趣和需要”是最大的动力，这两者中，“兴趣”来自于我自己的内心，而“需要”恰恰就来自于你们.

　　感谢eetGchina(电子工程专辑)的网站编辑MIKE，是您的支持才使更多读者能读到我的文章，使我有了在深夜中、瞪着充满血丝的小眼，用文思泉涌的写作激情享受着自己的快乐；也是因为博客这个平台，使我的文章被发现，才有了此书的出版.

　　感谢北京航空航天大学出版社的工作人员，你们专业的眼光让我有了千里马对伯乐的感恩，你们的帮助，使我从一个野路子的写手，转变成为一个思路严谨，符合出版业专业要求的作者.

　　感谢我的同事兼合伙人王洪东先生，是他替我分担了很多具体的技术工作，使我有时间润色修改书稿，也是他给我提供了很多技术细节上的帮助.

　　感谢我的同学石小兵先生，作为资深的军工可靠性技术专家，在可靠性的概念、系统性的技术方法等方面，以严谨的学术态度帮助核实并修订了诸多的细节内容.

　　感谢吴浩先生、王敬军先生、胡作清老师、韩树东先生、于金标先生、彭伟先生、彭宝兴先生、尹辉先生、王云格女士、于娜女士，在本书成书的过程中，提出中肯的修改意见，是你们见证并帮助了本书的成长.

　　感谢此书写作过程中时刻关注其进展的朋友们，你们的关注，是对我懈怠的鞭策.

　　如果您是科研开发一线的工程师，本书的内容可以直接参考用于日常设计；如果您是技术管理者，您将明了技术团队可能会犯错的地方，并提前加以检查预防；

　　如果您是工艺和制造工程师，您将预知设计的隐患，并在生产环节加以弥补；如果您是老师，将使您的技术思维不再停留在象牙塔里，而是深刻认识到影响产品可靠性的自然界的各种复杂要素，并将此传授给自己的学生；

　　如果您是在校生，本书将让您了解在工程现场的现实应力，研究除功能参数设计之外，系统设计和容差设计两大部分的内容；

　　如果您不是电子技术领域的从业人员，但您的朋友、家人、同学有人在做这方面的工作，作为礼物，您送去的将不仅是一本普通的书，而是一个美好的职业未来.

　　武晔卿

　　2012年3月于北京

《嵌入式系统可靠性设计技术及案例解析（第2版）》 内容概要 本书深入探讨了在复杂多变的嵌入式系统应用领域，如何系统性地提升产品的可靠性，并提供了大量详实的应用案例，旨在帮助读者掌握从理论到实践的可靠性设计关键技术。全书围绕着“设计之初即考虑可靠性”的核心理念，系统性地梳理了嵌入式系统可靠性设计的全生命周期，涵盖了从需求分析、硬件选型、软件开发、系统集成到测试验证、失效分析以及长期维护等各个环节。 核心内容 第一部分：嵌入式系统可靠性设计基础 本部分为读者构建了扎实的理论基础，详细阐述了可靠性工程的基本概念、原理与方法论。 可靠性定义与度量： 深入剖析了可靠性在嵌入式系统中的具体含义，介绍了MTBF（平均无故障时间）、MTTF（平均失效时间）、失效率、可用度、寿命等关键可靠性指标的计算方法和意义。通过具体场景说明，让读者理解不同应用对可靠性指标的侧重点。 可靠性设计原则： 系统性地总结了嵌入式系统可靠性设计的核心原则，包括冗余设计、容错设计、故障检测与诊断、故障隔离、优雅降级、模块化设计、设计裕度等。每项原则都配以清晰的定义、工作机理以及适用的场景分析。 失效模式与影响分析（FMEA）： 详细介绍了FMEA的流程、方法和应用，包括设计FMEA（DFMEA）和过程FMEA（PFMEA）。通过对潜在失效模式的识别、失效原因分析、失效影响评估以及风险优先级排序，指导读者如何主动预防和规避潜在的可靠性风险。 故障树分析（FTA）： 阐述了FTA作为一种自顶向下的故障分析工具，如何构建故障树、识别底事件，并进行定量和定性分析，从而理解复杂系统故障发生的根本原因及其组合。 可靠性分配与预测： 讲解了如何根据系统整体可靠性目标，将可靠性指标分配到各个子系统和组件，以及如何利用零部件的可靠性数据和相关模型（如MIL-HDBK-217F、Telcordia SR-332等）对嵌入式系统进行可靠性预测。 第二部分：嵌入式硬件可靠性设计技术 本部分聚焦于嵌入式系统的硬件层面，深入探讨了提升硬件可靠性的关键技术和设计考量。 元器件选择与可靠性： 详细讲解了不同类型电子元器件（如半导体器件、无源器件、连接器、电容、电感等）的可靠性特性、失效机理以及选择时应考虑的关键因素。重点介绍了军用级、工业级与商业级器件的区别及其适用场景。 PCB设计与可靠性： 深入分析了PCB布局、布线、叠层设计、过孔设计、电源/地平面设计、信号完整性、热设计等对系统可靠性的影响。讲解了如何通过合理的PCB设计来减少电磁干扰（EMI）、降低信号串扰、改善散热效率、增强抗机械应力能力。 电源与功耗管理： 探讨了电源模块设计、稳压器选择、滤波设计、浪涌保护、低功耗设计技术以及电源异常时的系统保护策略，确保系统在各种供电环境下稳定运行。 热管理与散热设计： 详细介绍了嵌入式系统中热源的识别、热量的传导与散发机制，以及各种散热技术（如自然对流、强制风冷、热管、液冷等）的应用。强调了合理的散热设计是保证器件在安全温度范围内工作、防止热失控的关键。 电磁兼容（EMC）设计： 阐述了EMI（电磁干扰）与EMS（电磁敏感性）的概念，介绍了EMC设计的基本原则，包括屏蔽、滤波、接地、PCB布局优化、电缆选择等方面，以确保嵌入式系统在电磁环境中正常工作而不对其他设备产生干扰。 环境适应性设计： 关注嵌入式系统在极端环境（如高温、低温、高湿、振动、冲击、盐雾、灰尘等）下的可靠性问题，讲解了如何通过材料选择、结构设计、防护等级（IP防护）设计以及环境测试来提高产品的环境适应性。 抗老化与寿命设计： 探讨了电子元器件的自然老化机理，以及如何通过选择长寿命元器件、进行加速寿命测试、优化工作应力等手段来延长嵌入式系统的使用寿命。 第三部分：嵌入式软件可靠性设计技术 本部分将目光转向嵌入式软件，系统性地介绍了如何从软件层面构建高可靠性的系统。 软件需求与架构可靠性： 强调了在软件开发早期进行详尽的可靠性需求分析，明确对软件的可用度、安全性、实时性等可靠性指标的要求。讲解了如何设计高内聚、低耦合的软件架构，以及模块化、分层化设计如何提升软件的可维护性和可靠性。 安全编码实践： 详细介绍了C/C++等嵌入式开发语言中常见的安全漏洞（如缓冲区溢出、整数溢出、空指针解引用等）及其规避方法。推广了静态代码分析工具的应用，强制执行编码规范，减少低级错误。 错误处理与异常管理： 讲解了如何设计健壮的错误检测、报告、记录和恢复机制。重点介绍了异常处理、超时机制、状态机管理、容错代码等技术，确保软件在遇到异常情况时能够安全地响应，避免系统崩溃。 实时性与任务调度可靠性： 深入分析了实时操作系统（RTOS）的任务调度机制、中断处理、进程间通信（IPC）等对系统实时性和可靠性的影响。讲解了如何进行任务优先级分配、避免死锁和竞态条件，以及如何设计鲁棒的调度策略。 数据可靠性与存储： 探讨了嵌入式系统中数据的完整性、一致性和持久性保障。介绍了数据校验（如CRC、校验和）、纠错码（ECC）、掉电保护存储（如FRAM、MRAM、Flash的wear-leveling技术）、事务性存储等技术。 软件测试与验证： 详细介绍了单元测试、集成测试、系统测试、回归测试、压力测试、故障注入测试等多种软件测试方法。强调了自动化测试在提高测试效率和覆盖率方面的作用。 第四部分：系统集成与验证可靠性 本部分关注将硬件和软件集成后的整体系统，以及如何通过严格的测试验证来确保最终产品的可靠性。 系统集成与接口设计： 讲解了硬件接口、软件接口、硬件与软件接口的集成过程中可能出现的可靠性问题，以及如何通过标准化的接口、充分的接口协议定义和测试来规避风险。 可靠性测试与评估： 详细介绍了各种环境测试（如高低温循环、湿热试验、振动试验、盐雾试验、淋雨试验等）、电应力测试（如高压绝缘、介质强度、电磁兼容测试）、加速寿命测试（ALT）以及用户验收测试（UAT）。 失效分析与根本原因追溯： 讲解了当产品发生失效时，如何进行系统化的失效分析。介绍了物理失效分析（PFA）、电学失效分析（EFA）等方法，以及如何通过现场数据收集、日志分析、诊断信息追溯等手段，找到失效的根本原因，为产品改进提供依据。 可服务性与可维护性设计： 探讨了如何设计易于诊断、易于修复、易于升级的嵌入式系统。介绍了在线诊断、远程维护、模块化更换、软件升级机制等设计理念。 第五部分：案例解析与实践应用 本部分提供了大量来自不同行业（如工业自动化、汽车电子、医疗器械、航空航天、物联网设备等）的真实案例，将前述的理论知识与实际应用相结合。 工业自动化控制系统案例： 分析了高可靠性PLC（可编程逻辑控制器）、伺服驱动器等产品在设计中如何采用冗余CPU、冗余电源、故障检测与切换、实时操作系统的高可用性设计以及严格的环境测试来保证生产线的连续稳定运行。 汽车电子 ECU 案例： 讲解了车载ECU（电子控制单元）在应对恶劣工况（如宽温域、高振动、电磁干扰）时，如何在硬件选型、PCB抗振设计、电源稳压、EMC防护以及软件的异常处理和故障诊断方面进行可靠性设计。 医疗器械可靠性设计案例： 重点关注医疗器械的安全性与可靠性要求，分析了如监护仪、输液泵等产品在生命支持、数据准确性、用户误操作防护等方面的可靠性设计考量，包括硬件故障安全设计、软件看门狗、冗余数据存储以及严格的认证测试。 物联网设备可靠性设计案例： 针对低功耗、长寿命、广域分布的物联网设备，分析了如何在资源受限的情况下，通过低功耗设计、数据传输可靠性保障（如重传机制、校验）、固件空中升级（OTA）的可靠性以及环境适应性来确保设备的长期稳定运行。 航空航天与军事领域案例： 介绍了在对可靠性要求极为苛刻的领域，如何采用更高等级的元器件、更复杂的冗余架构、多重容错设计以及更为严格的测试验证流程来确保系统的安全运行。 总结 《嵌入式系统可靠性设计技术及案例解析（第2版）》不仅仅是一本技术手册，更是一本实践指南。它通过理论与实践的紧密结合，系统地引导读者理解嵌入式系统可靠性的重要性，掌握一套行之有效的可靠性设计方法论，并通过丰富的案例学习他人的成功经验与失败教训，最终能够独立设计和开发出高可靠性的嵌入式系统产品。本书适合嵌入式系统工程师、硬件工程师、软件工程师、测试工程师、产品经理以及对嵌入式系统可靠性感兴趣的研究者和学生阅读。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的电子工程专业学生，即将面临毕业设计。我的导师建议我选择一个与嵌入式系统相关的课题，我对此深感迷茫。虽然在课堂上学习过一些基础的嵌入式知识，但对于如何设计一个真正“靠谱”的系统，我感到力不从心。很多时候，我们完成的功能能够跑起来，但一旦涉及到一些极端条件，比如高温、低温、强电磁干扰，或者长时间连续运行，就容易出现各种意想不到的问题。这本书的题目“嵌入式系统可靠性设计技术”正是我目前最迫切需要解决的痛点。我希望它能提供一套系统性的方法论，让我了解在设计初期就需要考虑哪些因素才能保证系统的可靠性，而不仅仅是事后亡羊补牢。我期待书中能有关于硬件选型、软件架构、电源管理、散热设计等方面关于可靠性的具体指导，并希望“案例解析”部分能让我看到不同类型嵌入式系统是如何在实际应用中体现其可靠性的，从而给我一些启发。

评分☆☆☆☆☆

作为一名有着几年工作经验的嵌入式软件工程师，我一直在努力提升自己的技术深度。我发现，在实际项目中，除了实现功能外，对产品稳定性和鲁棒性的要求越来越高。尤其是在一些工业自动化、医疗设备等对安全性要求极高的领域，系统的可靠性更是生命线。虽然我平时接触了一些关于可靠性的概念，但总感觉缺乏一个系统性的梳理和深入的讲解。这本书的题目——“嵌入式系统可靠性设计技术及案例解析”，听起来就是我一直在寻找的“宝藏”。我希望它能提供更深入的理论指导，例如如何从软件层面进行容错设计、异常处理、以及如何通过静态分析、动态测试等手段来提升代码的健壮性。更重要的是，我期待“案例解析”部分能够分享一些行业内的最佳实践，让我了解那些在复杂场景下，工程师们是如何巧妙地运用各种技术来确保系统长期稳定运行的，从而开阔我的视野，提升我的设计能力。

评分☆☆☆☆☆

我最近在考虑跳槽，目标行业是与智能家居和物联网相关的企业。这些领域对产品的可靠性要求极高，一个智能门锁如果经常出故障，后果不堪设想。我发现自己在这个方面知识储备很薄弱，很多面试官都会问到关于产品稳定性、鲁棒性等方面的问题，而我往往只能泛泛而谈。我看到这本书的标题，觉得它可能正是解决我燃眉之急的“救命稻草”。“可靠性设计技术”听起来就是我在面试中急需的硬实力，而“案例解析”部分，我更是充满期待。我希望它能通过实际的例子，让我理解在真实项目开发中，哪些是常见的可靠性隐患，以及工程师们是如何通过各种巧妙的设计和验证手段来规避这些风险的。我想要学习那些能够让我自信地回答“如何保证嵌入式系统的可靠性”的知识点，甚至能够提出一些自己对可靠性改进的看法。这本书的出现，对我来说，不仅仅是一次学习的机会，更可能是我职业生涯的一次重要转折点。

评分☆☆☆☆☆

我是一个业余的硬件爱好者，平时喜欢自己动手做一些小项目，比如DIY一个智能小车，或者做一个天气监测站。虽然乐趣十足，但时不时会遇到一些让我头疼的问题。有时候，我的设备在运行一段时间后就会变得不稳定，或者出现一些奇怪的bug，我很难找到根本原因。我猜想这很可能与设计的“可靠性”有关，但我对此了解不多。这本书的名字听起来非常有吸引力，尤其“可靠性设计技术”这个关键词，我觉得它可能能够解答我很多关于“为什么会这样”的疑问。我希望这本书能够用相对通俗易懂的语言，解释清楚那些影响系统稳定性的关键因素，并且能够提供一些实用的技巧，让我可以在我的业余项目中应用，让我的作品更加“耐用”。“案例解析”的部分我也很期待，我希望通过真实的例子，能让我学习到一些“接地气”的解决方案，而不是那些只存在于实验室里的高级理论。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直就是给我打开了一个全新的世界！我一直对电子产品里面的“小心思”很感兴趣，尤其是那些我们日常生活中离不开但又看不见摸不着的东西。比如手机，明明小小的，功能却那么强大，而且很少出现大毛病。我总在想，这背后到底有什么样的技术在支撑着它的稳定运行呢？这本书的名字听起来就直击我的好奇心，“嵌入式系统可靠性设计技术”，听起来就很高大上，但又好像很贴近生活。我尤其喜欢它后面加的“及案例解析”，这让我觉得不只是枯燥的技术理论，还有真实世界中的应用，这样我更能理解那些抽象的概念。我一直在寻找一本能够系统地讲解嵌入式系统设计原理，并且能让我感受到“为什么”的书，而不是仅仅停留在“怎么做”。我希望这本书能让我理解，为什么一个好的嵌入式系统设计，不仅仅是功能的实现，更重要的是它能经受住时间的考验，在各种复杂环境下依然稳定工作。我期待它能给我带来那些能够让我恍然大悟的“啊，原来是这样！”的时刻，让我从一个旁观者变成一个能初步理解设计背后逻辑的“门外汉”。

评分☆☆☆☆☆

比较专业的嵌入式学习书籍，值得一读。

评分☆☆☆☆☆

评分很高，但是买过来看看却没有什么实在的内容。入门翻一翻还行吧

评分☆☆☆☆☆

京东活动很给力，书折后很便宜，质量好，颜色鲜，物流快，支持网上购书，不出门也能买到满意的书

评分☆☆☆☆☆

这系列的书买了好多本，都是牛人经验之谈，值得收藏。

评分☆☆☆☆☆

非常好的一本书，很有用

评分☆☆☆☆☆

不错，值得买

评分☆☆☆☆☆

以博客形式连载的汇总知识，不够完整系统，可以作为参考性质

评分☆☆☆☆☆

书还是可以的，就是扒拉扒拉扒拉扒拉扒拉

评分☆☆☆☆☆

书的质量非常好，爱不释手，发货速度非常快！