嵌入式培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)課程_軍用嵌入式系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)

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嵌入式培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)課程_軍用嵌入式系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì),   

0 引言　　目前用于機(jī)電一體化和工業(yè)自動控制的嵌入式系統(tǒng)，最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代的武器控制系統(tǒng)之中，后來逐步用于軍事指揮和通信。到了上世紀(jì)80年代，美軍先進(jìn)的武器系統(tǒng)基本都裝備了嵌入式計(jì)算機(jī)。之后又經(jīng)過幾十年的發(fā)展，如今的嵌入式系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用在各國軍隊(duì)的武器控制、指揮控制以及各種通信裝備、野戰(zhàn)指揮作戰(zhàn)等專用設(shè)備上�！　�1 可靠性是軍用嵌入式系統(tǒng)的重要因素　　嵌入式系統(tǒng)往往工作環(huán)境惡劣、受電噪聲干擾較大，而且隨著軟件越來越復(fù)雜，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定的現(xiàn)象愈來愈嚴(yán)重，因此，可靠性已經(jīng)成為衡量嵌人式系統(tǒng)優(yōu)劣的重要因素；軍用嵌入式系統(tǒng)更應(yīng)高度重視其可靠性設(shè)計(jì)、測試和評估技術(shù)，應(yīng)把可靠性作為嵌入式系統(tǒng)最重要的指標(biāo)優(yōu)先考慮。這一方面是因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)是軟硬一體的混合系統(tǒng)，軟件和硬件要共用大量的接口。因此要特別注意系統(tǒng)的穩(wěn)定性、信號串?dāng)_、電磁干擾與靜電防護(hù)等方面的可靠性設(shè)計(jì)問題�！　×硪环矫�，嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用也為可靠性設(shè)計(jì)提供了有效手段（如軟件抗干擾、仿真測試等可靠性技術(shù)）。然而，由于主要的處理器芯片和操作系統(tǒng)的核心技術(shù)掌握于國外廠商手中，我國的嵌入式技術(shù)大都集中在嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域，市場上的嵌入式基礎(chǔ)技術(shù)與開發(fā)平臺大部分為國外品牌所控制，所以，我們應(yīng)充分掌握嵌入式技術(shù)的最新發(fā)展，并積極慎重地加之利用。　　2 軍用嵌入式系統(tǒng)的可靠性考慮　　2.1 架構(gòu)的可靠性　　目前，我國自行研制的常規(guī)兵器及檢測器材中的嵌入式系統(tǒng)以加固型微機(jī)和專用計(jì)算機(jī)組件較為多見。前者是將通用 微型計(jì)算機(jī)經(jīng)機(jī)械加固和電氣加固，并配置各種外圍接口電路，從而構(gòu)成各種作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)或檢測系統(tǒng)；后者則以自行設(shè)計(jì)多個插件的形式構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)�？傊�，采用芯片級或板級嵌入式模塊的還不多，并且較多采用的是mc51系列／x86系列處理器體系結(jié)構(gòu)，這與近些年來嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展和軍事裝備更復(fù)雜的功能需求已不相適應(yīng)，并在較大程度上制約了武器裝備性能的進(jìn)一步發(fā)揮與系統(tǒng)可靠性的提高�！　�為此，設(shè)計(jì)時首先要選擇合適的高性能嵌入式處理器。這對于提高系統(tǒng)可靠性起著至關(guān)重要的作用。國內(nèi)外的工程實(shí)踐證明，嵌入式隔簾軌道, 嵌入式開發(fā)網(wǎng)課, 嵌入式處理器按用途, 嵌入式互聯(lián)網(wǎng)視頻, 南昌嵌入式兼職, 嵌入式大梁有那這車, 嵌入式系統(tǒng)的領(lǐng)域, 天井機(jī)吸頂嵌入式空, 便捷的嵌入式打印機(jī), 嵌入式web服務(wù)端, 嵌入式應(yīng)用面試, 本地嵌入式數(shù)據(jù)庫, 嵌入式有創(chuàng)意的項(xiàng)目, 嵌入式解決方案研發(fā), led鋁扣板嵌入式, 嵌入式培訓(xùn)資料下載, 嵌入式cpu的功能, 嵌入式混合編程建模, 闡述嵌入式系統(tǒng)概念, 嵌入式軟件開發(fā)月薪, 嵌入式高并發(fā), 嵌入式實(shí)驗(yàn)室設(shè)備, 在許多時候，電子元器件的失效并不是因?yàn)殡娮釉�器件的固有可靠性不高，而是由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的選擇和使用不當(dāng)造成的。資料顯示，由于使用不當(dāng)而造成的電子元器件失效約占整個電子元器件失效的50％左右。因此，設(shè)計(jì)者應(yīng)首先對要選用的處理器以及相關(guān)元器件進(jìn)行充分地了解和選擇，并在使用過程中采取適當(dāng)?shù)拇胧�，打好系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)。例如不同類型處理器的抗干擾能力和接口驅(qū)動能力是不一樣的，因此在選用時應(yīng)避免選擇能力弱的型號。就發(fā)展趨勢而言，今天的廠家為我們提供的片上系統(tǒng)soc（system on chip））是較好的解決方案，可以在一塊芯片上集成多核（例如arm+dsp、甚至更多個cpu）、集成更大容量的ram和閃存、集成crt／lcd接口、數(shù)據(jù)i／o接口、a／d、d／a、定時器、通信接口、存儲器管理單元及允許用戶編程的功能區(qū)域等一系列的功能部件，從而形成功能更加強(qiáng)大的嵌入式處理器。由于集成度高、構(gòu)成系統(tǒng)所用的分立元器件少，因而必然增加系統(tǒng)的可靠性。同時，我們也應(yīng)認(rèn)識到，轉(zhuǎn)用32位架構(gòu)不僅能提升性能，還能降低制造成本和系統(tǒng)功耗，縮短研制時間，并可提供不斷擴(kuò)展和更新的方案，從而使裝備具有持續(xù)升級的能力，延長裝備的壽命周期。　　所眾周知，20世紀(jì)90年代后，商用計(jì)算機(jī)在技術(shù)上已超過了軍用計(jì)算機(jī)。為了引進(jìn)更先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，縮短研制周期，降低訂購價格，軍用嵌入式系統(tǒng)應(yīng)由過去“一切自行設(shè)計(jì)”逐步采用商用成熟技術(shù)和開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。比如引入實(shí)時操作系統(tǒng)rtos（real-time operaing sys-tem）可有效解決嵌入式軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的難題，促進(jìn)軍用嵌入式軟件的可互操作性、可重復(fù)利用性和可移植性�！　�2.2 網(wǎng)絡(luò)可靠性　　隨著網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)概念的提出，武器裝備發(fā)展的中心將有所轉(zhuǎn)移，更加依賴戰(zhàn)場感知能力、指揮控制能力和多種武器平臺之間的互通能力。眼下新武器系統(tǒng)的開發(fā)已很重視以衛(wèi)星、無線電臺、光纖等通信網(wǎng)絡(luò)為中心來規(guī)劃武器平臺的任務(wù)與作戰(zhàn)需求。而設(shè)計(jì)武器系統(tǒng)和平臺配置、制訂武器系統(tǒng)的戰(zhàn)技指標(biāo)、積極為傳統(tǒng)武器平臺裝備先進(jìn)的傳感器與通信設(shè)備并加以改造，這些都對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)化軍用嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)與軟硬件平臺提出了較高的