嵌入式电子信息系统可靠度优化

刘小雷

与传统的单片机相较而言，嵌入式电子信息系统的运行效率和运行可靠性更高，我国开始大量的对这一系统进行分析。新型的电子设备的研发已经形成了非常稳定的环境，而且方向也正确，在很多领域都开始使用嵌入式电子信息系统。嵌入式电子信息系统在开发的环节中，相关的流程更加复杂，而且需要硬件和软件设施，其在交通运输、航天航空等领域得到广泛应用，并且发挥着核心作用。因此，提升嵌入式电子信息系统的可靠性成为必然。在嵌入式电子信息系统使用的环节中，在相关理论的支撑下，实践环节还存在局限性。嵌入式电子信息系统的可靠性还不能完全保障，引起了专家的关注。本文分析嵌入式电子信息系统可靠性的影响因素，并提出优化方式。

一、嵌入式电子信息系统的可靠度问题

嵌入式电子信息系统主要是由应用程序、处理单元、操作系统、电源和复位等构成，由于系统的硬件类型非常多，很多系统微小，只有1KB的存储空间，程序空间也非常有限。大系统的设计一般会结合特定的操作进行，SRAM可以达到128MB。在系统应用中，提出了实时性要求，需要系统的工作频率非常高，并且采用64位处理器，其他的硬件性能要结合系统本身进行分析。嵌入式电子信息系统与传统的计算机系统存在很大的差别，在信息存储中并不是采用硬盘的形式，一般都是采用EPROM进行存储，这是一种常见的闪存信息的方式。嵌入式电子信息系统的计算一般是在应用程序中完成，而且结合各類硬件进行计算辅助，要确保应用程序和系统的接口相同，对内存进行管理，还要完善数据的调度和控制。系统的硬件具有不兼容的特征，软件方面也存在不稳定的情况，导致嵌入式电子信息系统的可靠性不高。嵌入式电子信息系统的储存容量非常有限，在应用程序使用环节中，需要借助EOS，但是嵌入式电子信息系统的使用要结合具体的环境，导致系统在使用中可靠性不高。

二、影响嵌入式电子信息系统可靠度的因素

如今，嵌入式电子信息系统技术已经比较完善，而且很多行业都开始使用这项技术，嵌入式电子信息系统中的功能也实现了多元化发展，而且系统的开发规模也越来越大。然而，在嵌入式电子信息系统技术发展的同时，其故障率也在上升，并且出现了一些局限性。在嵌入式电子信息系统使用中，各类硬件设施对其可靠度产生决定性影响。一套完整的嵌入式电子信息系统有多个硬件设备构成，随机静态存储量非常大，闪存规模也在提升。不同的行业对嵌入式电子信息系统的应用要求提出了不同的建议，在很多行业中，要求系统具有实时性特征。

在计算机使用中，硬盘负责读取信息，嵌入式电子信息系统和计算机读取信息的方式存在很大的差异。在嵌入式电子信息系统中，通过闪存的方式读取信息。系统的计算结构结合了操作系统和引用程序。在嵌入式系统中，二者可以将统一的接口提供给应用程序，从而解决硬件功能的差异性。在具体的运行中，相关的流程非常复杂，如果软件的稳定性差，或者硬件的兼容性差，都会导致系统的可靠性降低。嵌入式电子信息系统的应用程序运行需要借助EOS，但是配置中的容量不足，导致系统在应用中的可靠性降低。

现在，嵌入式电子信息系统在实际的运行中，其可靠性差，主要是由于系统在运行中没有一个可靠的运行环境作为依托。在嵌入式电子信息系统中，运行应用程序和操作系统构成了系统运行的硬件环境，由于系统的应用程序之间的差异非常大，硬件环境的差异也非常大，硬件环境呈现出复杂性。嵌入式电子信息系统缺乏稳定的操作系统，在系统运行中，要对相关的应用进行管理，完成任务。然而，操作系统不完善，导致系统的主要功能不能有效的使用。很多嵌入式的芯片与系统不存在兼容性，导致系统运行的可靠性差。嵌入式电子信息系统的应用程序存在局限性，导致系统的结构不完整，编程环境变化大，给系统运行的稳定性产生一定的影响。

三、嵌入式电子信息系统可靠度优化模型

结合嵌入式电子信息系统可靠性影响因素的分析，提出优化方案。

（一）密度函数的优化

故障密度指的是嵌入式系统故障发生的概率，导致故障发生的风险等，因此，故障密度是一类可以约束的条件，通过对系统硬件的分析，对系统运行中故障发生的频率进行计算，获取故障约束函数，通过积分半解分析的方式，可以对系统故障密度进行完善，降低故障的发生率。

（二）失效率的优化

嵌入式电子信息系统的失效率主要是系统在运行中，某个时段会发生失效，系统在运行一段时间后，又能处于正常的运行状态。嵌入式电子信息系统运行中，早日失效率非常高，在对内部系统进行调整后，可以降低失效率。在失效期内系统发生的故障率明显提升，突发性过载会导致系统失效产生。特定的失效期一般是系统内部零件老化导致，系统使用时间过长，零部件已经产生了磨损和耗损。

（三）平均寿命优化

系统的平均寿命可以对嵌入式电子信息系统的可靠性进行评价，如果嵌入式电子信息系统运行处于随机状态，并且呈现正态式分布的环节，在状态集获取后，就能将变量改变，获得约束条件。结合约束条件，可以对系统的运行时间和平均寿命之间的关系进行分析，从而进行有针对性的寿命优化。

四、完善嵌入式电子信息系统可靠性的措施

（一）优化系统的框架设计

嵌入式电子信息系统本身具有高度的稳定性，但是系统框架设计比较繁琐，降低了可靠性。系统框架的复杂性，导致很多元件没有实际的功能。嵌入式电子信息系统中，框架设计的繁琐性是降低系统可靠性的最大因素。在繁琐的框架中，只要出现一点问题，就会导致整个系统都不能稳定的运行。在系统框架设计环节中，要简化系统框架的内容，从而提升系统运行的可靠性。在嵌入式系统中，繁琐的框架只会适得其反。要花费最少的时间和最低的成本，提升嵌入式电子信息系统的稳定性。在嵌入式电子信息系统中，简单的框架可以在系统升级中保持可靠性，也不会对其他模块的功能产生任何的影响。在设计中，应该结合系统应用的实际情况，设计合理的方案，提升嵌入式电子信息系统的稳定性。

（二）对系统进行严格测试

人类思维存在不全面的地方，无论思维多么精密的程序员都不能保证自己的设计完美。系统本身存在的漏洞会影响其运行的可靠性，要想防止这些漏洞对系统的运行产生影响，就要在程序设计中谨慎分析，对系统进行逐一检查。仅仅依靠设计分析和隐患的排查还是不够的，在系统完成设计后，应该进行严密的设计。在嵌入式电子信息系统设计完成后，应该先进行功能的测试。测试内容不仅仅包括程序员的测试，还要让第三方进行客观的测试。在测试过程中发现漏洞要及时修正，如果发现漏洞重复出现，要进行二次测试。在嵌入式电子信息系统测试中，要进行反复测试，直到漏洞不再出现才能结束测试。只有测试通过后，系统的前期开发阶段才算完成，系统才能在市场上推广。在测试中，要对重点环节反复强调，结合使用环境，在不同环境下进行测试，及时修复漏洞。

（三）实时监控系统的使用

在完成了对嵌入式电子信息系统的测试后，可以选择一些客户对系统进行试用。进行全面的外部测试。在外部测试完成后，如果没有发现问题，嵌入式电子信息系统可以在市场上大量使用。再全面的测试也只能排除部分漏洞，不能确保所有的漏洞都被排除。在系统运行后，由于用户使用的环境存在很大的差别，他们使用的方法也大相径庭，导致用户在系统使用中会发现一些测试中没有发现的问题。在系统的应用中，一些不易察觉的漏洞会给企业带来致命的影响，用户在嵌入式电子信息系统使用中，当发现系统存在不稳定性，应该第一时间处理。在系统处理中，找出系统漏洞产生的原因，做好记录工作，防止漏洞反复出现。在嵌入式电子信息系统英语中，提升系统的可靠性是一項长期工作，即使系统长时间没有出现漏洞，也不代表系统今后就不会出现漏洞。越是隐蔽的漏洞，对系统产生的危害越大。

（四）将系统的开发和运营交给技术人员

在系统开发环节中，专业的开发团队可以更好的完成开发工作。嵌入式电子信息系统的开发涉及到很多专业知识，专业的嵌入式电子信息系统团队在长期的实践中积累了大量的经验，他们在规定的时间内可以开发出高质量的系统。专业的系统开发人员对自己的行业非常了解，可以提升嵌入式电子信息系统的可靠性，确保开发的嵌入式电子信息系统的漏洞较少。对于那些经验欠缺的系统开发人员，可以不断的锻炼和提升，不断的成长，多向经验丰富的程序开发人员学习，从而促进系统的开发工作。

五、结语

如今，科学技术发展速度非常快，传统的单片机被嵌入式信息系统所吞没。嵌入式电子信息系统在可靠性层面上还存在一定的隐患，本文分析了系统可靠性隐患产生的因素，结合具体的模型的分析，提升系统的可靠度，完善了系统的测试，使得系统在各行各业得到大力的推广。