嵌入式電子信息系統(tǒng)優(yōu)化
時間:2022-12-07 09:23:36
導(dǎo)語:嵌入式電子信息系統(tǒng)優(yōu)化一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
王與傳統(tǒng)的單片機相較而言,嵌入式電子信息系統(tǒng)的運行效率和運行可靠性更高,我國開始大量的對這一系統(tǒng)進行分析。新型的電子設(shè)備的研發(fā)已經(jīng)形成了非常穩(wěn)定的環(huán)境,而且方向也正確,在很多領(lǐng)域都開始使用嵌入式電子信息系統(tǒng)。嵌入式電子信息系統(tǒng)在開發(fā)的環(huán)節(jié)中,相關(guān)的流程更加復(fù)雜,而且需要硬件和軟件設(shè)施,其在交通運輸、航天航空等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,并且發(fā)揮著核心作用。因此,提升嵌入式電子信息系統(tǒng)的可靠性成為必然。在嵌入式電子信息系統(tǒng)使用的環(huán)節(jié)中,在相關(guān)理論的支撐下,實踐環(huán)節(jié)還存在局限性。嵌入式電子信息系統(tǒng)的可靠性還不能完全保障,引起了專家的關(guān)注。本文分析嵌入式電子信息系統(tǒng)可靠性的影響因素,并提出優(yōu)化方式。
一、嵌入式電子信息系統(tǒng)的可靠度問題
嵌入式電子信息系統(tǒng)主要是由應(yīng)用程序、處理單元、操作系統(tǒng)、電源和復(fù)位等構(gòu)成,由于系統(tǒng)的硬件類型非常多,很多系統(tǒng)微小,只有1KB的存儲空間,程序空間也非常有限。大系統(tǒng)的設(shè)計一般會結(jié)合特定的操作進行,SRAM可以達到128MB。在系統(tǒng)應(yīng)用中,提出了實時性要求,需要系統(tǒng)的工作頻率非常高,并且采用64位處理器,其他的硬件性能要結(jié)合系統(tǒng)本身進行分析。嵌入式電子信息系統(tǒng)與傳統(tǒng)的計算機系統(tǒng)存在很大的差別,在信息存儲中并不是采用硬盤的形式,一般都是采用EPROM進行存儲,這是一種常見的閃存信息的方式。嵌入式電子信息系統(tǒng)的計算一般是在應(yīng)用程序中完成,而且結(jié)合各類硬件進行計算輔助,要確保應(yīng)用程序和系統(tǒng)的接口相同,對內(nèi)存進行管理,還要完善數(shù)據(jù)的調(diào)度和控制。系統(tǒng)的硬件具有不兼容的特征,軟件方面也存在不穩(wěn)定的情況,導(dǎo)致嵌入式電子信息系統(tǒng)的可靠性不高。嵌入式電子信息系統(tǒng)的儲存容量非常有限,在應(yīng)用程序使用環(huán)節(jié)中,需要借助EOS,但是嵌入式電子信息系統(tǒng)的使用要結(jié)合具體的環(huán)境,導(dǎo)致系統(tǒng)在使用中可靠性不高。
二、影響嵌入式電子信息系統(tǒng)可靠度的因素
如今,嵌入式電子信息系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)比較完善,而且很多行業(yè)都開始使用這項技術(shù),嵌入式電子信息系統(tǒng)中的功能也實現(xiàn)了多元化發(fā)展,而且系統(tǒng)的開發(fā)規(guī)模也越來越大。然而,在嵌入式電子信息系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的同時,其故障率也在上升,并且出現(xiàn)了一些局限性。在嵌入式電子信息系統(tǒng)使用中,各類硬件設(shè)施對其可靠度產(chǎn)生決定性影響。一套完整的嵌入式電子信息系統(tǒng)有多個硬件設(shè)備構(gòu)成,隨機靜態(tài)存儲量非常大,閃存規(guī)模也在提升。不同的行業(yè)對嵌入式電子信息系統(tǒng)的應(yīng)用要求提出了不同的建議,在很多行業(yè)中,要求系統(tǒng)具有實時性特征。在計算機使用中,硬盤負責(zé)讀取信息,嵌入式電子信息系統(tǒng)和計算機讀取信息的方式存在很大的差異。在嵌入式電子信息系統(tǒng)中,通過閃存的方式讀取信息。系統(tǒng)的計算結(jié)構(gòu)結(jié)合了操作系統(tǒng)和引用程序。在嵌入式系統(tǒng)中,二者可以將統(tǒng)一的接口提供給應(yīng)用程序,從而解決硬件功能的差異性。在具體的運行中,相關(guān)的流程非常復(fù)雜,如果軟件的穩(wěn)定性差,或者硬件的兼容性差,都會導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性降低。嵌入式電子信息系統(tǒng)的應(yīng)用程序運行需要借助EOS,但是配置中的容量不足,導(dǎo)致系統(tǒng)在應(yīng)用中的可靠性降低?,F(xiàn)在,嵌入式電子信息系統(tǒng)在實際的運行中,其可靠性差,主要是由于系統(tǒng)在運行中沒有一個可靠的運行環(huán)境作為依托。在嵌入式電子信息系統(tǒng)中,運行應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)構(gòu)成了系統(tǒng)運行的硬件環(huán)境,由于系統(tǒng)的應(yīng)用程序之間的差異非常大,硬件環(huán)境的差異也非常大,硬件環(huán)境呈現(xiàn)出復(fù)雜性。嵌入式電子信息系統(tǒng)缺乏穩(wěn)定的操作系統(tǒng),在系統(tǒng)運行中,要對相關(guān)的應(yīng)用進行管理,完成任務(wù)。然而,操作系統(tǒng)不完善,導(dǎo)致系統(tǒng)的主要功能不能有效的使用。很多嵌入式的芯片與系統(tǒng)不存在兼容性,導(dǎo)致系統(tǒng)運行的可靠性差。嵌入式電子信息系統(tǒng)的應(yīng)用程序存在局限性,導(dǎo)致系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不完整,編程環(huán)境變化大,給系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。
三、嵌入式電子信息系統(tǒng)可靠度優(yōu)化模型
結(jié)合嵌入式電子信息系統(tǒng)可靠性影響因素的分析,提出優(yōu)化方案。(一)密度函數(shù)的優(yōu)化。故障密度指的是嵌入式系統(tǒng)故障發(fā)生的概率,導(dǎo)致故障發(fā)生的風(fēng)險等,因此,故障密度是一類可以約束的條件,通過對系統(tǒng)硬件的分析,對系統(tǒng)運行中故障發(fā)生的頻率進行計算,獲取故障約束函數(shù),通過積分半解分析的方式,可以對系統(tǒng)故障密度進行完善,降低故障的發(fā)生率。(二)失效率的優(yōu)化。嵌入式電子信息系統(tǒng)的失效率主要是系統(tǒng)在運行中,某個時段會發(fā)生失效,系統(tǒng)在運行一段時間后,又能處于正常的運行狀態(tài)。嵌入式電子信息系統(tǒng)運行中,早日失效率非常高,在對內(nèi)部系統(tǒng)進行調(diào)整后,可以降低失效率。在失效期內(nèi)系統(tǒng)發(fā)生的故障率明顯提升,突發(fā)性過載會導(dǎo)致系統(tǒng)失效產(chǎn)生。特定的失效期一般是系統(tǒng)內(nèi)部零件老化導(dǎo)致,系統(tǒng)使用時間過長,零部件已經(jīng)產(chǎn)生了磨損和耗損。(三)平均壽命優(yōu)化。系統(tǒng)的平均壽命可以對嵌入式電子信息系統(tǒng)的可靠性進行評價,如果嵌入式電子信息系統(tǒng)運行處于隨機狀態(tài),并且呈現(xiàn)正態(tài)式分布的環(huán)節(jié),在狀態(tài)集獲取后,就能將變量改變,獲得約束條件。結(jié)合約束條件,可以對系統(tǒng)的運行時間和平均壽命之間的關(guān)系進行分析,從而進行有針對性的壽命優(yōu)化。
四、完善嵌入式電子信息系統(tǒng)可靠性的措施
(一)優(yōu)化系統(tǒng)的框架設(shè)計。嵌入式電子信息系統(tǒng)本身具有高度的穩(wěn)定性,但是系統(tǒng)框架設(shè)計比較繁瑣,降低了可靠性。系統(tǒng)框架的復(fù)雜性,導(dǎo)致很多元件沒有實際的功能。嵌入式電子信息系統(tǒng)中,框架設(shè)計的繁瑣性是降低系統(tǒng)可靠性的最大因素。在繁瑣的框架中,只要出現(xiàn)一點問題,就會導(dǎo)致整個系統(tǒng)都不能穩(wěn)定的運行。在系統(tǒng)框架設(shè)計環(huán)節(jié)中,要簡化系統(tǒng)框架的內(nèi)容,從而提升系統(tǒng)運行的可靠性。在嵌入式系統(tǒng)中,繁瑣的框架只會適得其反。要花費最少的時間和最低的成本,提升嵌入式電子信息系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在嵌入式電子信息系統(tǒng)中,簡單的框架可以在系統(tǒng)升級中保持可靠性,也不會對其他模塊的功能產(chǎn)生任何的影響。在設(shè)計中,應(yīng)該結(jié)合系統(tǒng)應(yīng)用的實際情況,設(shè)計合理的方案,提升嵌入式電子信息系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(二)對系統(tǒng)進行嚴格測試。人類思維存在不全面的地方,無論思維多么精密的程序員都不能保證自己的設(shè)計完美。系統(tǒng)本身存在的漏洞會影響其運行的可靠性,要想防止這些漏洞對系統(tǒng)的運行產(chǎn)生影響,就要在程序設(shè)計中謹慎分析,對系統(tǒng)進行逐一檢查。僅僅依靠設(shè)計分析和隱患的排查還是不夠的,在系統(tǒng)完成設(shè)計后,應(yīng)該進行嚴密的設(shè)計。在嵌入式電子信息系統(tǒng)設(shè)計完成后,應(yīng)該先進行功能的測試。測試內(nèi)容不僅僅包括程序員的測試,還要讓第三方進行客觀的測試。在測試過程中發(fā)現(xiàn)漏洞要及時修正,如果發(fā)現(xiàn)漏洞重復(fù)出現(xiàn),要進行二次測試。在嵌入式電子信息系統(tǒng)測試中,要進行反復(fù)測試,直到漏洞不再出現(xiàn)才能結(jié)束測試。只有測試通過后,系統(tǒng)的前期開發(fā)階段才算完成,系統(tǒng)才能在市場上推廣。在測試中,要對重點環(huán)節(jié)反復(fù)強調(diào),結(jié)合使用環(huán)境,在不同環(huán)境下進行測試,及時修復(fù)漏洞。(三)實時監(jiān)控系統(tǒng)的使用。在完成了對嵌入式電子信息系統(tǒng)的測試后,可以選擇一些客戶對系統(tǒng)進行試用。進行全面的外部測試。在外部測試完成后,如果沒有發(fā)現(xiàn)問題,嵌入式電子信息系統(tǒng)可以在市場上大量使用。再全面的測試也只能排除部分漏洞,不能確保所有的漏洞都被排除。在系統(tǒng)運行后,由于用戶使用的環(huán)境存在很大的差別,他們使用的方法也大相徑庭,導(dǎo)致用戶在系統(tǒng)使用中會發(fā)現(xiàn)一些測試中沒有發(fā)現(xiàn)的問題。在系統(tǒng)的應(yīng)用中,一些不易察覺的漏洞會給企業(yè)帶來致命的影響,用戶在嵌入式電子信息系統(tǒng)使用中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在不穩(wěn)定性,應(yīng)該第一時間處理。在系統(tǒng)處理中,找出系統(tǒng)漏洞產(chǎn)生的原因,做好記錄工作,防止漏洞反復(fù)出現(xiàn)。在嵌入式電子信息系統(tǒng)英語中,提升系統(tǒng)的可靠性是一項長期工作,即使系統(tǒng)長時間沒有出現(xiàn)漏洞,也不代表系統(tǒng)今后就不會出現(xiàn)漏洞。越是隱蔽的漏洞,對系統(tǒng)產(chǎn)生的危害越大。(四)將系統(tǒng)的開發(fā)和運營交給技術(shù)人員。在系統(tǒng)開發(fā)環(huán)節(jié)中,專業(yè)的開發(fā)團隊可以更好的完成開發(fā)工作。嵌入式電子信息系統(tǒng)的開發(fā)涉及到很多專業(yè)知識,專業(yè)的嵌入式電子信息系統(tǒng)團隊在長期的實踐中積累了大量的經(jīng)驗,他們在規(guī)定的時間內(nèi)可以開發(fā)出高質(zhì)量的系統(tǒng)。專業(yè)的系統(tǒng)開發(fā)人員對自己的行業(yè)非常了解,可以提升嵌入式電子信息系統(tǒng)的可靠性,確保開發(fā)的嵌入式電子信息系統(tǒng)的漏洞較少。對于那些經(jīng)驗欠缺的系統(tǒng)開發(fā)人員,可以不斷的鍛煉和提升,不斷的成長,多向經(jīng)驗豐富的程序開發(fā)人員學(xué)習(xí),從而促進系統(tǒng)的開發(fā)工作。
五、結(jié)語
如今,科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度非常快,傳統(tǒng)的單片機被嵌入式信息系統(tǒng)所吞沒。嵌入式電子信息系統(tǒng)在可靠性層面上還存在一定的隱患,本文分析了系統(tǒng)可靠性隱患產(chǎn)生的因素,結(jié)合具體的模型的分析,提升系統(tǒng)的可靠度,完善了系統(tǒng)的測試,使得系統(tǒng)在各行各業(yè)得到大力的推廣。希
作者:劉小雷 單位:湖北經(jīng)濟學(xué)院