嵌入式係統可靠性設計技術及案例解析（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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武曄卿，王廣輝，彭耀光 著

圖書標籤:

• 嵌入式係統
• 可靠性設計
• 硬件設計
• 軟件設計
• 故障分析
• 案例分析
• 質量工程
• 測試驗證
• 安全設計
• 係統工程

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512418943

版次：1

商品編碼：11805496

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-11-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　《嵌入式係統可靠性設計技術及案例解析（第2版）》介紹瞭嵌入式係統設計中，哪些地方最可能帶來可靠性隱患，以及從設計上如何進行預防。內容包括：啓動過程和穩態工作中的應力狀態差彆等可靠性基礎知識及方法；降額參數和降額因子的選擇方法；風扇和散熱片的定量化計算選型和測試方法、結構和電路的熱設計規範；PCB闆布綫布局、係統結構的電磁兼容措施；電子産品製造過程中的失效因素(包括EOS、ESD、MSD等)及預防、檢驗方法；可維修性設計規範、可用性設計規範、安全性設計規範、接口軟件可靠性設計規範等方麵的技術內容。同時，針對相關內容進行實際的案例分析，以使讀者更好地掌握這些知識。與第１版相比，本書對嵌入式軟件可靠性設計規範章節進行瞭重新編寫，並修訂瞭第１版中的疏漏和錯誤之處。

　　本書適用於交通控製、電力電子、消費電子、醫療電子、控製電子、軍工産品等以電子、機電一體化為主體內容的相關技術領域，既可作為工程技術人員的技術參考書，也可作為相關專業的高

　　年級本科生、研究生、教師的設計參考書。

作者簡介

　　武曄卿，

　　工學碩士，瑞迪航科(北京)技術有限公司，技術總監，專注於電子可靠性設計和測試技術。

　　王廣輝，

　　工學學士，航天23所資深嵌入式係統副主任調試師，專注於嵌入式係統調試、可靠性分析、實驗和製造工藝技術的研究。

　　彭耀光，

　　電子工程師，中北大學，專注於嵌入式軟硬件係統可靠性設計與測試技術的研究。

目錄

第0章　可靠性設計方法論 1

0．1　可靠性設計的目的 1

0．2　可靠性設計的內容 1

0．2．1　係統設計 2

0．2．2　容差設計 3

0．2．3　可靠性目標 3

0．2．4　實現手段 3

第1章　可靠性技術的基礎內容 5

1．1　嵌入式係統失效率影響要素 6

1．1．1　器件選型 6

1．1．2　降　額 7

1．1．3　環境條件 8

1．1．4　機械結構因子 8

1．1．5　元器件的個數 10

1．2　嵌入式係統失效率麯綫 10

1．3　嵌入式係統可靠性模型 12

1．4　可靠性與RAMS 15

1．5　工作環境條件的確定 15

1．6　容差分析與精度分配方法 17

1．7　過渡過程 20

1．8　係統方案設計 21

1．8．1　係統設計的內容 21

1．8．2　基於係統設計的故障模式與失效分析方法(DFMEA) 25

1．9　阻抗連續性 27

第2章　降額設計規範 30

2．1　降額總則 31

2．1．1　定　義 31

2．1．2　降額等級 31

2．2　電阻降額 34

2．2．1　定值電阻降額 36

2．2．2　電位器降額 37

2．2．3　熱敏電阻降額 38

2．3　電容降額 38

2．3．1　固定電容器降額 40

2．3．2　電解電容器降額 40

2．3．3　可調電容器降額 41

2．4　集成電路降額 41

2．4．1　模擬集成電路降額 42

2．4．2　數字電路降額 45

2．4．3　混閤集成電路降額 46

2．4．4　大規模集成電路 47

2．4．5　集成電路通用降額準則 47

2．5　分立半導體元件降額 47

2．5．1　晶體管 47

2．5．2　微波晶體管 48

2．5．3　二極管 48

2．5．4　可控矽 50

2．5．5　半導體光電器件 50

2．6　電感降額 51

2．7　繼電器降額 52

2．8　開關降額 53

2．9　光縴器件降額 54

2．10　連接器降額 55

2．11　導綫與電纜降額 55

2．12　保險絲降額 56

2．13　晶體降額 57

2．14　電機降額 58

2．15　補充規範 58

2．16　器件選型與降額實例 59

第3章　嵌入式硬件係統熱設計規範 60

3．1　熱設計基礎 62

3．1．1　熱流密度 63

3．1．2　熱功率密度 64

3．1．3　熱　阻 65

3．1．4　對流換熱係數 68

3．1．5　散熱方式選擇 68

3．2　自然冷卻設計方法 69

3．2．1　自然冷卻散熱計算 69

3．2．2　散熱片選型 70

3．2．3　自然冷卻熱設計規範 72

3．3　強迫風冷設計方法 74

3．3．1　風冷散熱計算 74

3．3．2　風冷散熱器件選型 76

3．3．3　風冷設計規範 78

3．4　熱電緻冷 79

3．5　熱測試技術 80

3．5．1　熱測試方法 80

3．5．2　熱測試要求 80

3．6　其他散熱方式 82

3．6．1　液體緻冷 82

3．6．2　熱管導熱 82

3．6．3　相變冷卻 84

第4章　電子工藝設計規範 86

4．1　PCB闆 86

4．1．1　PCB尺寸與形狀 86

4．1．2　PCB基材 89

4．1．3　鍍　層 90

4．1．4　闆層數 90

4．1．5　可生産性設計 91

4．2　焊盤、過孔 91

4．2．1　焊　盤 91

4．2．2　導通孔 92

4．2．3　安裝螺釘孔 92

4．3　布局規則 92

4．3．1　器件方嚮 92

4．3．2　器件布局 92

4．4　布綫規則 95

4．4．1　PCB布綫鍍層 95

4．4．2　布綫規則 95

4．4．3　插座引腳走綫 109

4．5　標　識 109

4．5．1　標識類型 109

4．5．2　標識要求 109

4．6　可測試性設計 115

4．7　綫　纜 116

4．8　闆級接地措施 117

4．9　防護工藝 117

4．9．1　MSD防護 117

4．9．2　PCB三防工藝 120

4．9．3　ESD防護工藝 121

4．10　常用器件的失效機理 124

4．10．1　電阻的失效機理 124

4．10．2　電容的失效機理 124

4．10．3　IC的失效機理 127

4．10．4　磁珠磁環的選型與失效機理 129

4．10．5　接插件的失效機理 131

4．10．6　功率器件的失效機理 134

4．10．7　器件失效測試(V I 麯綫) 135

第5章　電路係統安全設計規範 137

5．1　定　義 138

5．1．1　I類設備 138

5．1．2　II類設備 139

5．1．3　應用部分 140

5．1．4　漏電流 141

5．1．5　電氣間隙與爬電距離 141

5．2　標記的要求 141

5．2．1　外部標記 141

5．2．2　內部標記 142

5．2．3　控製器件及儀錶標記 143

5．2．4　導　綫 143

5．2．5　指示燈的顔色 144

5．2．6　不帶燈按鈕的顔色 144

5．2．7　符　號 144

5．3　環境條件 145

5．4　對電擊危險的防護 146

5．5　對機械危險的防護 150

5．6　隨機文件的要求 153

5．7　電氣連接 154

5．8　靜電防護 154

5．9　電　暈 155

5．10　超溫與防火 155

5．11　溢流和液體潑灑 155

5．12　泄漏、受潮和進液 155

5．13　清洗、消毒和滅菌 155

5．14　壓力釋放裝置 156

5．15　中斷復位 156

5．16　危險輸齣的防止 156

5．17　必須考慮的涉及安全方麵的危險 156

5．18　單一故障的要求 157

5．19　元器件的要求 157

5．20　連接的要求 157

5．21　保護裝置 158

5．22　電池和指示燈 158

5．23　控製器的操作部件 158

5．24　有電綫連接的手持式和腳踏式控製裝置 159

5．25　與供電網的分斷 159

5．26　電源軟電綫 160

5．27　網電源 161

5．28　保護接地端子和連接 162

5．29　內部布綫 162

5．30　絕　緣 162

5．31　過電流和過電壓保護 163

第6章　嵌入式接口軟件可靠性設計規範 164

6．1　概　述 165

6．1．1　定　義 165

6．1．2　一般要求 165

6．1．3　軟件分級 166

6．2　編譯器常見問題防護設計規範 167

6．3　代碼問題防護設計規範 168

6．3．1　架構設計 169

6．3．2　可視化與簡單化 171

6．3．3　代碼設計規範 172

6．4　存儲與變量編程及定義規範 182

6．5　軟硬件接口設計規範 184

6．6　人機接口設計規範 189

6．7　報警設計規範 190

第7章　嵌入式係統EMC設計規範 195

7．1　概　述 195

7．1．1　電阻高頻等效特性 196

7．1．2　電容高頻等效特性 196

7．1．3　電感高頻等效特性 197

7．1．4　磁環磁珠高頻等效特性 198

7．1．5　導綫高頻等效特性 198

7．1．6　差模乾擾與共模乾擾 199

7．2　整機外部接口 199

7．2．1　按鍵麵膜 199

7．2．2　電源接口 199

7．2．3　顯示窗口 201

7．3　接　地 201

7．3．1　安規接地與EMC接地的區彆 203

7．3．2　接地的分類 203

7．3．3　單點接地與多點接地 204

7．3．4　接地規範 206

7．4　電路闆 209

7．4．1　電路原理圖設計 209

7．4．2　布　綫 213

7．4．3　元器件布局 214

7．4．4　安裝固定 215

7．4．5　EMC元器件選型 216

7．5　接插件和電纜分類 218

7．6　機械結構 219

7．6．1　材　料 219

7．6．2　機殼噴塗工藝及接縫 219

7．6．3　機殼開口 219

第8章　嵌入式係統可維修性設計規範 222

第9章　嵌入式係統可用性設計規範 233

參考文獻 244

前言/序言

　　本書第1版於2012年的7月麵世.從其誕生到再版，經過瞭約兩年半的時間.在這900多天裏，關於本書的內容，關於對技術、對技術生涯的理解，又發生瞭不少的變化.

　　其間，曾與一位做過技術管理的朋友聊天，他說“老武，我有不懂的技術問題會來問你，有想不齣來的方嚮、方法、思想問題會來找你討教.這些方麵，我真的服氣你比我強.但是有一項能力你肯定是不如我的，就是變現的能力.我能把有限的知識信息最大化地變成商業價值和財富，不知你是否認同？”我頻頻點頭，豈止是認同，簡直是五體投地.

　　我一直有個理論，天分、興趣、專業知識積纍、收入，是選擇職業方嚮的4個要素.沒有天分不易成功，沒有興趣會很痛苦，沒有專業積纍會比較纍，沒有充足的收入難以養傢.如果這4方麵都有瞭，那就相當於物理學上的閤力，都是朝一個方嚮的閤力自然最大，能把車拉著跑得最快.慶幸的是，我現在的工作內容裏擁有瞭前三項，稍遺憾的是還缺最後一項.而這一項，恰恰就是這位朋友點齣來的變現的能力.世間諸事，道理是相通的.對於嵌入式係統設計，學校裏學過多年的數學如何與電子工程去結閤？ 物理和化學如何與電路可靠性分析去結閤？ 邏輯方法如何指導軟件的設計等？ 如何將理論變化為工程設計實踐？

　　不知道是應該由大學老師、工程師自己、還是社會機構(企業、科研單位)來完成這個內容的培養.如何用理論指導實踐，在實踐中如何提煉齣規律理論來總結並反作用於設計實踐.總之，這部分在日常工作中相對缺乏.最後，嵌入式係統的設計就成瞭依據不同器件datasheet中示範電路的模仿和拼接.不好用有故障，也常不清楚其問題根源；好用，也不知道其中是否蘊藏著風險，在哪裏蘊藏著風險.

　　在沒有實踐經驗的時候，用理論指導實踐，可快速提升實踐能力；在有實踐經驗之後，將實踐經驗總結歸納，形成實踐驗證後的理論，再用於指導實踐，可以做到螺鏇式上升，理解上升華.這種即使在缺乏實踐經驗的情況下也能將理論轉化為實踐，實踐後，再總結成規律並推而廣之的能力，都屬於變現能力的一種.培養和提升這種能力，架起一座理論和實踐之間的橋梁，是我寫作此書的初衷.本書所能起到的作用也就在於此.

　　理論是有用的，但要通過指導實踐，讓實踐效果來發揮作用.實踐雖是必要的，但也不能期望事事都通過實踐來理解.生命沒給我們留齣那麼多時間來試錯.理論與實踐之間的橋梁架好瞭，如河上的大橋，物流速度會大大加快，經濟會快速繁榮.同理，有瞭這個橋梁，電子工程師的進步，技術技能的提升也有望一日韆裏.

　　在第1版麵世的兩年多裏，藉助它，結識瞭一些新朋友.尤其是武漢理工大學、宇通客車等幾傢單位將本書引入，成瞭內部通用教材和研發人員人手一冊的參考技術資料.此次再版，不勝惶恐，唯恐齣現些許的疏漏和錯誤，愧對喜歡、欣賞的同道朋友們.

　　本次再版，新引入瞭兩位作者王廣輝先生和彭耀光先生，對其中的部分章節進行較大幅度的修訂.三個臭皮匠，頂個諸葛亮，有瞭兩位在不同角度的專業補充，本書的整體內容將更趨完善.

　　感謝我的同事王洪東先生、寇立強先生，提供瞭不少的素材並做瞭至關重要的審核.感謝我的同學石小兵先生、感謝我的朋友鬍作清老師、韓樹東先生、於金標先生、彭偉先生、彭寶興先生、尹輝先生、王雲格女士、於娜女士，在本書成書的過程中，提齣中肯的修改意見，是你們幫助瞭本書和我的成長.

　　希望本書能一如第1版，繼續為電子行業技術工程師提供更多的幫助.

　　武曄卿

　　2015年7月於北京

　　第一版前言

　　評選一個可靠的設計，不是比拼誰的設計方案更高明，而是比拼誰更少犯錯誤.因為其優點而選擇，卻因為其缺點而發生故障.因此，可靠性設計的工作就是研究哪些地方容易發生問題，以及如何預防和解決這些問題的方法.比如二極管1N4148，正嚮導通壓降是多少？ 在一些技術培訓課上，我曾經就此發問，0．7V 的答案占瞭主導，也有0．3V、0．4V、0．6V 等說法.但實際上二極管的V I 特性是一條麯綫(橫軸是電壓，縱軸是電流)，其壓降並非一個定值，正嚮導通壓降的數值與其導通電流大小相關，隨著電流的變化，壓降也在變化.

　　比如某器件指標Tmax＝80℃，PR＝1 W，現在T＝60℃，P＝0．75 W，請問器件能否長期可靠的工作？ 雖然單個指標都在正常範圍內，並且有一定程度的降額，但答案仍然是“No”.任何器件都會有一條負荷特性麯綫，形狀為直角梯形，在一定溫度後，隨著溫度的增加，PR的值是綫性下降的，60 ℃時，PR都可能下降到瞭0．75 W 以下瞭.

　　再比如，大氣壓這個指標，係統中有水、氣，大氣壓自然會産生影響，但即使沒有這些，大氣壓對電解電容、爬電距離和電氣間隙等也會有直接的影響，而這在我參與過的部分企業的技術審核中也屢屢發生，甚至不乏很大規模的企業.由此可見，司空見慣的經驗性的東西，很多理解都未必是對的，或者被忽視，而這正是可靠性問題的根源.本書闡述的恰恰就是這些內容.

　　一、可靠性觀點

　　讀完此書，除瞭幾個具體的知識點，還希望讀者能形成以下幾個基本觀點：1．産品故障≠ 産品不可靠；

　　2．係統啓停和波動的過渡過程≠ 穩態過程；

　　3．降額並不簡單；

　　4．電子可靠性問題的解決有時需要從機械、軟件方麵著手；

　　5．器件再簡單，datasheet的完整版本都必須拿到並通讀；

　　6．可維修性和可使用性與電子工程師關係很大，因為研究可靠性的核心追求是利潤；

　　7．製程控製不好未必是工藝人員的問題；

　　8．有些設計隱患是根本測試不齣來的，即使我們明明知道它有隱患，但它確實又會在用戶現場發生.

　　二、可靠性設計工作方法

　　16年前，剛剛研究生畢業的我，一樣也都經曆過以上類似的問題，但就是在這段並不算很長的工作經曆中，曾經有兩位、也許他們自己並不覺得對我有很大影響的老師：一位戚老師(美國留學歸來的老研究員)，使我領會瞭可靠性設計應該從哪裏去鑽研；一位張老師(項目總師，自學成纔的老研究員)，教會瞭我如何用工程數學計算的方式分析電子技術問題.本書的諸多思想起源就是這裏.由此有三點總結：

　　一是作為電子技術工程師，要學會感恩，沒有人有義務必須對你好，但也有很多人在無意之中幫到瞭你；

　　二是要善於思考鑽研；

　　三是要學會用數學來指導工程實踐.

　　我先在航天做技術開發，後在民營企業做研發管理，再又獨立創業，經曆瞭一個完整的從“工程師—技術經理—綜閤管理—創業者”的全過程.一路走來，深切理解做好可靠性工作，需要技術和管理的綜閤作用.因此，給公司起名字的時候，選擇瞭瑞迪航科(北京)技術有限公司，其英文RDCOOSpaceTech(Beijing)Co．，Ltd．中的RDCOO，就是Research& DesignChiefOperationOfficial的簡寫.研發的運營，包含瞭技術和管理，構成瞭保證産品可靠性的基礎.

　　三、緻　謝

　　書稿完成後，掩捲迴首，有些許的遺憾.核心遺憾就是字字啼血，但趣味性不足，一個快餐文化的社會環境，讓讀者去細細咀嚼每一句話、每一個段落，從每個細節中去發現對自己有用的知識點、思想點和方法論，確實略顯枯燥.但念及？道德經？、？孫子兵法？，又心下釋然，？道德經？5000多字，？孫子兵法？7300多字，與之相比，本書幾十萬字，已經算是很通俗瞭.

　　在這裏，要感謝許許多多我可能都不知道名字的讀者，是你們的每一次博客留言，讓我有瞭寫下去的動力，讓我知道，自己的點滴知識、經驗、思想，正在某個未知的角落發揮著作用.“興趣和需要”是最大的動力，這兩者中，“興趣”來自於我自己的內心，而“需要”恰恰就來自於你們.

　　感謝eetGchina(電子工程專輯)的網站編輯MIKE，是您的支持纔使更多讀者能讀到我的文章，使我有瞭在深夜中、瞪著充滿血絲的小眼，用文思泉湧的寫作激情享受著自己的快樂；也是因為博客這個平颱，使我的文章被發現，纔有瞭此書的齣版.

　　感謝北京航空航天大學齣版社的工作人員，你們專業的眼光讓我有瞭韆裏馬對伯樂的感恩，你們的幫助，使我從一個野路子的寫手，轉變成為一個思路嚴謹，符閤齣版業專業要求的作者.

　　感謝我的同事兼閤夥人王洪東先生，是他替我分擔瞭很多具體的技術工作，使我有時間潤色修改書稿，也是他給我提供瞭很多技術細節上的幫助.

　　感謝我的同學石小兵先生，作為資深的軍工可靠性技術專傢，在可靠性的概念、係統性的技術方法等方麵，以嚴謹的學術態度幫助核實並修訂瞭諸多的細節內容.

　　感謝吳浩先生、王敬軍先生、鬍作清老師、韓樹東先生、於金標先生、彭偉先生、彭寶興先生、尹輝先生、王雲格女士、於娜女士，在本書成書的過程中，提齣中肯的修改意見，是你們見證並幫助瞭本書的成長.

　　感謝此書寫作過程中時刻關注其進展的朋友們，你們的關注，是對我懈怠的鞭策.

　　如果您是科研開發一綫的工程師，本書的內容可以直接參考用於日常設計；如果您是技術管理者，您將明瞭技術團隊可能會犯錯的地方，並提前加以檢查預防；

　　如果您是工藝和製造工程師，您將預知設計的隱患，並在生産環節加以彌補；如果您是老師，將使您的技術思維不再停留在象牙塔裏，而是深刻認識到影響産品可靠性的自然界的各種復雜要素，並將此傳授給自己的學生；

　　如果您是在校生，本書將讓您瞭解在工程現場的現實應力，研究除功能參數設計之外，係統設計和容差設計兩大部分的內容；

　　如果您不是電子技術領域的從業人員，但您的朋友、傢人、同學有人在做這方麵的工作，作為禮物，您送去的將不僅是一本普通的書，而是一個美好的職業未來.

　　武曄卿

　　2012年3月於北京

《嵌入式係統可靠性設計技術及案例解析（第2版）》 內容概要 本書深入探討瞭在復雜多變的嵌入式係統應用領域，如何係統性地提升産品的可靠性，並提供瞭大量詳實的應用案例，旨在幫助讀者掌握從理論到實踐的可靠性設計關鍵技術。全書圍繞著“設計之初即考慮可靠性”的核心理念，係統性地梳理瞭嵌入式係統可靠性設計的全生命周期，涵蓋瞭從需求分析、硬件選型、軟件開發、係統集成到測試驗證、失效分析以及長期維護等各個環節。 核心內容 第一部分：嵌入式係統可靠性設計基礎 本部分為讀者構建瞭紮實的理論基礎，詳細闡述瞭可靠性工程的基本概念、原理與方法論。 可靠性定義與度量： 深入剖析瞭可靠性在嵌入式係統中的具體含義，介紹瞭MTBF（平均無故障時間）、MTTF（平均失效時間）、失效率、可用度、壽命等關鍵可靠性指標的計算方法和意義。通過具體場景說明，讓讀者理解不同應用對可靠性指標的側重點。 可靠性設計原則： 係統性地總結瞭嵌入式係統可靠性設計的核心原則，包括冗餘設計、容錯設計、故障檢測與診斷、故障隔離、優雅降級、模塊化設計、設計裕度等。每項原則都配以清晰的定義、工作機理以及適用的場景分析。 失效模式與影響分析（FMEA）： 詳細介紹瞭FMEA的流程、方法和應用，包括設計FMEA（DFMEA）和過程FMEA（PFMEA）。通過對潛在失效模式的識彆、失效原因分析、失效影響評估以及風險優先級排序，指導讀者如何主動預防和規避潛在的可靠性風險。 故障樹分析（FTA）： 闡述瞭FTA作為一種自頂嚮下的故障分析工具，如何構建故障樹、識彆底事件，並進行定量和定性分析，從而理解復雜係統故障發生的根本原因及其組閤。 可靠性分配與預測： 講解瞭如何根據係統整體可靠性目標，將可靠性指標分配到各個子係統和組件，以及如何利用零部件的可靠性數據和相關模型（如MIL-HDBK-217F、Telcordia SR-332等）對嵌入式係統進行可靠性預測。 第二部分：嵌入式硬件可靠性設計技術 本部分聚焦於嵌入式係統的硬件層麵，深入探討瞭提升硬件可靠性的關鍵技術和設計考量。 元器件選擇與可靠性： 詳細講解瞭不同類型電子元器件（如半導體器件、無源器件、連接器、電容、電感等）的可靠性特性、失效機理以及選擇時應考慮的關鍵因素。重點介紹瞭軍用級、工業級與商業級器件的區彆及其適用場景。 PCB設計與可靠性： 深入分析瞭PCB布局、布綫、疊層設計、過孔設計、電源/地平麵設計、信號完整性、熱設計等對係統可靠性的影響。講解瞭如何通過閤理的PCB設計來減少電磁乾擾（EMI）、降低信號串擾、改善散熱效率、增強抗機械應力能力。 電源與功耗管理： 探討瞭電源模塊設計、穩壓器選擇、濾波設計、浪湧保護、低功耗設計技術以及電源異常時的係統保護策略，確保係統在各種供電環境下穩定運行。 熱管理與散熱設計： 詳細介紹瞭嵌入式係統中熱源的識彆、熱量的傳導與散發機製，以及各種散熱技術（如自然對流、強製風冷、熱管、液冷等）的應用。強調瞭閤理的散熱設計是保證器件在安全溫度範圍內工作、防止熱失控的關鍵。 電磁兼容（EMC）設計： 闡述瞭EMI（電磁乾擾）與EMS（電磁敏感性）的概念，介紹瞭EMC設計的基本原則，包括屏蔽、濾波、接地、PCB布局優化、電纜選擇等方麵，以確保嵌入式係統在電磁環境中正常工作而不對其他設備産生乾擾。 環境適應性設計： 關注嵌入式係統在極端環境（如高溫、低溫、高濕、振動、衝擊、鹽霧、灰塵等）下的可靠性問題，講解瞭如何通過材料選擇、結構設計、防護等級（IP防護）設計以及環境測試來提高産品的環境適應性。 抗老化與壽命設計： 探討瞭電子元器件的自然老化機理，以及如何通過選擇長壽命元器件、進行加速壽命測試、優化工作應力等手段來延長嵌入式係統的使用壽命。 第三部分：嵌入式軟件可靠性設計技術 本部分將目光轉嚮嵌入式軟件，係統性地介紹瞭如何從軟件層麵構建高可靠性的係統。 軟件需求與架構可靠性： 強調瞭在軟件開發早期進行詳盡的可靠性需求分析，明確對軟件的可用度、安全性、實時性等可靠性指標的要求。講解瞭如何設計高內聚、低耦閤的軟件架構，以及模塊化、分層化設計如何提升軟件的可維護性和可靠性。 安全編碼實踐： 詳細介紹瞭C/C++等嵌入式開發語言中常見的安全漏洞（如緩衝區溢齣、整數溢齣、空指針解引用等）及其規避方法。推廣瞭靜態代碼分析工具的應用，強製執行編碼規範，減少低級錯誤。 錯誤處理與異常管理： 講解瞭如何設計健壯的錯誤檢測、報告、記錄和恢復機製。重點介紹瞭異常處理、超時機製、狀態機管理、容錯代碼等技術，確保軟件在遇到異常情況時能夠安全地響應，避免係統崩潰。 實時性與任務調度可靠性： 深入分析瞭實時操作係統（RTOS）的任務調度機製、中斷處理、進程間通信（IPC）等對係統實時性和可靠性的影響。講解瞭如何進行任務優先級分配、避免死鎖和競態條件，以及如何設計魯棒的調度策略。 數據可靠性與存儲： 探討瞭嵌入式係統中數據的完整性、一緻性和持久性保障。介紹瞭數據校驗（如CRC、校驗和）、糾錯碼（ECC）、掉電保護存儲（如FRAM、MRAM、Flash的wear-leveling技術）、事務性存儲等技術。 軟件測試與驗證： 詳細介紹瞭單元測試、集成測試、係統測試、迴歸測試、壓力測試、故障注入測試等多種軟件測試方法。強調瞭自動化測試在提高測試效率和覆蓋率方麵的作用。 第四部分：係統集成與驗證可靠性 本部分關注將硬件和軟件集成後的整體係統，以及如何通過嚴格的測試驗證來確保最終産品的可靠性。 係統集成與接口設計： 講解瞭硬件接口、軟件接口、硬件與軟件接口的集成過程中可能齣現的可靠性問題，以及如何通過標準化的接口、充分的接口協議定義和測試來規避風險。 可靠性測試與評估： 詳細介紹瞭各種環境測試（如高低溫循環、濕熱試驗、振動試驗、鹽霧試驗、淋雨試驗等）、電應力測試（如高壓絕緣、介質強度、電磁兼容測試）、加速壽命測試（ALT）以及用戶驗收測試（UAT）。 失效分析與根本原因追溯： 講解瞭當産品發生失效時，如何進行係統化的失效分析。介紹瞭物理失效分析（PFA）、電學失效分析（EFA）等方法，以及如何通過現場數據收集、日誌分析、診斷信息追溯等手段，找到失效的根本原因，為産品改進提供依據。 可服務性與可維護性設計： 探討瞭如何設計易於診斷、易於修復、易於升級的嵌入式係統。介紹瞭在綫診斷、遠程維護、模塊化更換、軟件升級機製等設計理念。 第五部分：案例解析與實踐應用 本部分提供瞭大量來自不同行業（如工業自動化、汽車電子、醫療器械、航空航天、物聯網設備等）的真實案例，將前述的理論知識與實際應用相結閤。 工業自動化控製係統案例： 分析瞭高可靠性PLC（可編程邏輯控製器）、伺服驅動器等産品在設計中如何采用冗餘CPU、冗餘電源、故障檢測與切換、實時操作係統的高可用性設計以及嚴格的環境測試來保證生産綫的連續穩定運行。 汽車電子 ECU 案例： 講解瞭車載ECU（電子控製單元）在應對惡劣工況（如寬溫域、高振動、電磁乾擾）時，如何在硬件選型、PCB抗振設計、電源穩壓、EMC防護以及軟件的異常處理和故障診斷方麵進行可靠性設計。 醫療器械可靠性設計案例： 重點關注醫療器械的安全性與可靠性要求，分析瞭如監護儀、輸液泵等産品在生命支持、數據準確性、用戶誤操作防護等方麵的可靠性設計考量，包括硬件故障安全設計、軟件看門狗、冗餘數據存儲以及嚴格的認證測試。 物聯網設備可靠性設計案例： 針對低功耗、長壽命、廣域分布的物聯網設備，分析瞭如何在資源受限的情況下，通過低功耗設計、數據傳輸可靠性保障（如重傳機製、校驗）、固件空中升級（OTA）的可靠性以及環境適應性來確保設備的長期穩定運行。 航空航天與軍事領域案例： 介紹瞭在對可靠性要求極為苛刻的領域，如何采用更高等級的元器件、更復雜的冗餘架構、多重容錯設計以及更為嚴格的測試驗證流程來確保係統的安全運行。 總結 《嵌入式係統可靠性設計技術及案例解析（第2版）》不僅僅是一本技術手冊，更是一本實踐指南。它通過理論與實踐的緊密結閤，係統地引導讀者理解嵌入式係統可靠性的重要性，掌握一套行之有效的可靠性設計方法論，並通過豐富的案例學習他人的成功經驗與失敗教訓，最終能夠獨立設計和開發齣高可靠性的嵌入式係統産品。本書適閤嵌入式係統工程師、硬件工程師、軟件工程師、測試工程師、産品經理以及對嵌入式係統可靠性感興趣的研究者和學生閱讀。

評分☆☆☆☆☆

我是一個業餘的硬件愛好者，平時喜歡自己動手做一些小項目，比如DIY一個智能小車，或者做一個天氣監測站。雖然樂趣十足，但時不時會遇到一些讓我頭疼的問題。有時候，我的設備在運行一段時間後就會變得不穩定，或者齣現一些奇怪的bug，我很難找到根本原因。我猜想這很可能與設計的“可靠性”有關，但我對此瞭解不多。這本書的名字聽起來非常有吸引力，尤其“可靠性設計技術”這個關鍵詞，我覺得它可能能夠解答我很多關於“為什麼會這樣”的疑問。我希望這本書能夠用相對通俗易懂的語言，解釋清楚那些影響係統穩定性的關鍵因素，並且能夠提供一些實用的技巧，讓我可以在我的業餘項目中應用，讓我的作品更加“耐用”。“案例解析”的部分我也很期待，我希望通過真實的例子，能讓我學習到一些“接地氣”的解決方案，而不是那些隻存在於實驗室裏的高級理論。

評分☆☆☆☆☆

我最近在考慮跳槽，目標行業是與智能傢居和物聯網相關的企業。這些領域對産品的可靠性要求極高，一個智能門鎖如果經常齣故障，後果不堪設想。我發現自己在這個方麵知識儲備很薄弱，很多麵試官都會問到關於産品穩定性、魯棒性等方麵的問題，而我往往隻能泛泛而談。我看到這本書的標題，覺得它可能正是解決我燃眉之急的“救命稻草”。“可靠性設計技術”聽起來就是我在麵試中急需的硬實力，而“案例解析”部分，我更是充滿期待。我希望它能通過實際的例子，讓我理解在真實項目開發中，哪些是常見的可靠性隱患，以及工程師們是如何通過各種巧妙的設計和驗證手段來規避這些風險的。我想要學習那些能夠讓我自信地迴答“如何保證嵌入式係統的可靠性”的知識點，甚至能夠提齣一些自己對可靠性改進的看法。這本書的齣現，對我來說，不僅僅是一次學習的機會，更可能是我職業生涯的一次重要轉摺點。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直就是給我打開瞭一個全新的世界！我一直對電子産品裏麵的“小心思”很感興趣，尤其是那些我們日常生活中離不開但又看不見摸不著的東西。比如手機，明明小小的，功能卻那麼強大，而且很少齣現大毛病。我總在想，這背後到底有什麼樣的技術在支撐著它的穩定運行呢？這本書的名字聽起來就直擊我的好奇心，“嵌入式係統可靠性設計技術”，聽起來就很高大上，但又好像很貼近生活。我尤其喜歡它後麵加的“及案例解析”，這讓我覺得不隻是枯燥的技術理論，還有真實世界中的應用，這樣我更能理解那些抽象的概念。我一直在尋找一本能夠係統地講解嵌入式係統設計原理，並且能讓我感受到“為什麼”的書，而不是僅僅停留在“怎麼做”。我希望這本書能讓我理解，為什麼一個好的嵌入式係統設計，不僅僅是功能的實現，更重要的是它能經受住時間的考驗，在各種復雜環境下依然穩定工作。我期待它能給我帶來那些能夠讓我恍然大悟的“啊，原來是這樣！”的時刻，讓我從一個旁觀者變成一個能初步理解設計背後邏輯的“門外漢”。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在校的電子工程專業學生，即將麵臨畢業設計。我的導師建議我選擇一個與嵌入式係統相關的課題，我對此深感迷茫。雖然在課堂上學習過一些基礎的嵌入式知識，但對於如何設計一個真正“靠譜”的係統，我感到力不從心。很多時候，我們完成的功能能夠跑起來，但一旦涉及到一些極端條件，比如高溫、低溫、強電磁乾擾，或者長時間連續運行，就容易齣現各種意想不到的問題。這本書的題目“嵌入式係統可靠性設計技術”正是我目前最迫切需要解決的痛點。我希望它能提供一套係統性的方法論，讓我瞭解在設計初期就需要考慮哪些因素纔能保證係統的可靠性，而不僅僅是事後亡羊補牢。我期待書中能有關於硬件選型、軟件架構、電源管理、散熱設計等方麵關於可靠性的具體指導，並希望“案例解析”部分能讓我看到不同類型嵌入式係統是如何在實際應用中體現其可靠性的，從而給我一些啓發。

評分☆☆☆☆☆

作為一名有著幾年工作經驗的嵌入式軟件工程師，我一直在努力提升自己的技術深度。我發現，在實際項目中，除瞭實現功能外，對産品穩定性和魯棒性的要求越來越高。尤其是在一些工業自動化、醫療設備等對安全性要求極高的領域，係統的可靠性更是生命綫。雖然我平時接觸瞭一些關於可靠性的概念，但總感覺缺乏一個係統性的梳理和深入的講解。這本書的題目——“嵌入式係統可靠性設計技術及案例解析”，聽起來就是我一直在尋找的“寶藏”。我希望它能提供更深入的理論指導，例如如何從軟件層麵進行容錯設計、異常處理、以及如何通過靜態分析、動態測試等手段來提升代碼的健壯性。更重要的是，我期待“案例解析”部分能夠分享一些行業內的最佳實踐，讓我瞭解那些在復雜場景下，工程師們是如何巧妙地運用各種技術來確保係統長期穩定運行的，從而開闊我的視野，提升我的設計能力。

評分☆☆☆☆☆

很好的書，期待有好的收獲

評分☆☆☆☆☆

書的包裝很不錯，看著很有檔次。具體內容還沒看，不過看評論是本硬書！

評分☆☆☆☆☆

書不錯，質量好，內容可以

評分☆☆☆☆☆

不錯，值得買

評分☆☆☆☆☆

書的質量很好，是正版，內容人很不錯。

評分☆☆☆☆☆

京東買東西已成習慣，京東的各種服務也贊，鐵杆粉，繼續加油！

評分☆☆☆☆☆

非常好的一本書，精煉

評分☆☆☆☆☆

入門級教材，非常不錯，但對老鳥來說不太深入。

評分☆☆☆☆☆

看標題買的，買完後悔瞭。適閤入門級水平