嵌入式电子信息系统可靠度优化

周诗霞

南京中兴新软件有限责任公司 江苏 南京 210000

摘要：近年来由于我国电子信息技术的不停的发展，传统单片机技术逐步被嵌入式电子信息系统所替代，采用这种全新的嵌入式电子信息系统，不但可以展现出系统内核小和实用性优势，同时也能够推动我国现代科技水平的提升。然而在嵌入式电子信息系统的运行中，经常受到各类因素影响而降低系统可靠度，所以，文章基于嵌入式电子信息系统影响因素入手，分析各类因素的产生原因，并建立可靠度优化模型，提出优化嵌入式电子信息系统可靠度的具体措施。

关键词：电子信息系统；可靠度；嵌入式

引言

现代电子产业的飞速发展，也推动了嵌入式电子信息系统的广泛应用，从嵌入式电子信息系统内部结构来看，去组成部分相当复杂，其核心组成部分包括处理单元以及应用程序，同时也由诸多硬件共同组成，而系统内部的每一个组成结构占比较小，一般只有1kB左右的储存控制，因此程序空间较为紧密。在嵌入式电子信息系统的应用环节，为了能够提高系统数据运算的时效性与准确性，一般都需要具备高频率运算功能，基于64微处理器的支持下完成嵌入式电子信息系统的可靠运行。

1嵌入式电子信息系统可靠度解析

嵌入式电子信息系统与以往的计算机系统比较，在存储功能时选择的方式具有一定的特殊性，往往会采用EPROM来进行高效存储，这种信息存储模式和传统的存储相比不仅效率高，而且性能也比较优越。嵌入式电子信息系统在计算运行中利用程序来实现的，既能结合不同硬件的支持，同时也能满足高效且精准的运算目的。所以，必须确保应用程序和系统接口高度统一，才能够实现有效控制和数据管理的目的。另外嵌入式电子信息系统硬件兼容性差，软件稳定性也缺乏，对整体可靠性带来一定的影响，从而引发嵌入式电子信息系统功能缺失，限制其适用范围。

2嵌入式电子信息系统可靠度影响因素

为了研究嵌入式电子信息系统可靠度的优化对策，必须提出针对性的优化措施，这就需要掌握影响系统可靠的主要问题研究，而结合当前嵌入式电子信息系统的应用来看，可以影响可靠的因素包括许多，其中主要因素包括应用程序，硬件环境以及操作系统几个环节：

（1）在嵌入式电子信息系统应用中通常都需要增加硬件环境稳定性，这样才可以保证嵌入式电子信息系统安全工作，为同时使用硬件的不同功能设备提供保障。然而，嵌入式电子信息系统的硬件结构组成部分往往存在着复杂性的特性，同时在嵌入式电子信息系统的应用程序出现不同情况时，所对应的硬件环境也大不相同,呈现出多样性和灵活性的特点，当系统自身比较小时，导致数据存储空间只有1kB~16kB之间，当系统较大的情况下，FLASH MEMORY与SRAM的程序空间与数据空间分别达到128MB与32MB，但是如果对嵌入式电子信息系统的时效性提出较高要求，就必须要求采用64微处理器提供支持，使频率符合1GHz以上。另外嵌入式电子信息系统的外设元件、I/O口以及图形控制器硬件性能也会对系统可靠度造成影响。

（2）操作系统也是嵌入式电子信息系统运行的重要组成部分，这部分的主要职责是确保系统可以良好地调度与控制，所以也更加依赖于内嵌式芯片的好坏。当前嵌入式电子信息系统的内嵌式芯片稳定性良好，但是在实际应用中很容易发生不兼容现象，从而影响操作系统的控制功能，也因此降低嵌入式电子信息系统可靠度；

（3）在嵌入式电子信息系统运行中，程序设计环境也会发生较大的变化，而且嵌入式的控制系统自身一般独有的ROM容量不大，而当嵌入式电子信息系统在执行特殊指令时，需要依靠EOS来实现，但由于系统自身缺少自主开发能力，所以在二次开发过程中也要借助外部辅助道具进行，尤其是对于特殊环境下的任务执行中，经常会影响嵌入式电子信息系统可靠度。

以上三个主要因素是经常产生嵌入式电子信息系统可靠度问题的因素，因此，在开展嵌入式电子信息系统优化过程中，也要重视这几点因素的优化，有效提高嵌入式电子信息系统的稳定性，从而满足嵌入式电子信息系统的可靠运行。

3嵌入式电子信息系统可靠度优化模型

基于对影响嵌入式电子网络系统运行可靠度的一些关键原因进行了系统分析研究，在提出系统可靠性度的优化方法时，还需要充分考虑各种环境要素，以解决上述的一些关键性问题。因此，下面笔者将根据对嵌入式电子信息系统可靠性度的影响因素进行更详细的优化策略研究，并形成了三种优选模式，以期进一步提高嵌入式电子信息系统可靠性度。

3.1密度函数优化

通过密度函数的优化可以为嵌入式电子信息系统提供约束功能，结合系统的硬件情况以及最近一段运行周期内系统的故障发生情况，掌握嵌入式电子信息系统最小故障密度函数，同时利用积分奇异性，对系统故障密度进行分析优化。

3.2失效率优化

系统失效率是指嵌入式电子信息系统在特定运行周期出现失效的概率，也可以看作嵌入式电子信息系统在正常工作一个时间段后，整个区间内系统失效备数与同时段内正常工作设备数量比例。通过对嵌入式电子信息系统失效率分析来看（如图1），其中运行初期系统失效率较高，通过内部系统进行调节，可以适当的改进失效率偏高的问题。偶然失效期系统出现概率也比较低，同时嵌入式电子信息系统稳定性更高，但在长时期运行后，系统失效可能性较大，而且基本上都属于偶然因素造成的，比如突发的系统过载问题。对于特定失效期来说，主要是由于嵌入式电子信息系统运行时间太长而出现的损耗故障，因此，精准分析系统损耗情况和时间，就能够控制失效率。

图1嵌入式电子信息系统失效率示意图

3.3平均寿命优化

当系统处于随机运行的过程中，同时采取正泰分布方式获取状态机，并且对相应随机变量进行获取，明确期间的约束条件，随后便可以结合约束条件来判断系统运行时间与平均寿命的比例关系，达到嵌入式电子信息系统可靠度优化的可靠效果。

4嵌入式电子信息系统可靠度提升的对策

4.1优化设计嵌入式电子信息系统框架

影响嵌入式电子信息系统可靠度的因素往往是有序系统架构组成过于繁琐，所以才会影响可靠度，为了解决系统框架复杂性产生的影响因素，在开展优化措施时，首先要对嵌入式电子信息系统的框架进行优化设计，嵌入式系统必须要保障框架设计具备简化特点，以往的繁琐事的框架并不能起到提高系统性能的效果，反而会降低系统可靠度，所以在进行嵌入式电子信息系统设计时，要遵循以最低成本和最少时间构建嵌入式电子信息系统框架，在不影响各个功能发挥的基础上，尽可能地简化嵌入式电子信息系统框架，同时也要充分考虑实际应用需求，对系统框架进行全方位优化，减去冗余框架结构，从而提升嵌入式电子信息系统的可靠度。

4.2系统可靠度测试

所有的设计工作都不能达到绝对完美，人们的思维总是会出现疏漏，这一问题也是无法避免的，就算设计人员的思维再缜密，那么也无法确保设计的系统完美无瑕，因此系统设计后期间存在的漏洞便会影响其可靠度。而想要解决设计环节中存在的瑕疵问题，避免嵌入式电子信息系统可靠度受到影响，就要在完成嵌入式电子信息系统设计后进行缜密的分析与测试，如果仅凭借设计人员在设计中排除隐患并不现实。所以，设计后的可靠度测试环节便显得尤其重要。在测试环节中，不但要做好程序员测试工作，也要交由第三方进行全方位测试，找到系统中存在的漏洞，并及时修复，在修复完成后在进行第二次测试，直至无故障为止。只有确保嵌入式电子信息系统设计通过测试，才能保障系统更好的推广与应用，提高嵌入式电子信息系统运行可靠度。

4.3系统试运行监控故障

在完成嵌入式电子信息系统测试运行后，也要为一些特殊的用户提供试用服务，实现全方位的外部系统测试，在完成后如果仍然没有影响嵌入式电子信息系统运行可靠度的问题便可以大面积推广。全面测试也只能检测出一部分的问题，不能保证全部问题都被发现。在嵌入式电子信息系统运行时，受到用户环境的差异影响，使用方法也存在不同，从而存在着很多前期测试阶段还没有发现的小漏洞，经过使用者的体验与监控，才能够及时发现系统中的一些问题。另外，在系统漏洞处理时，还必须认真寻找其来源，并做好标记，以防止漏洞的再次发生。在嵌入式电子网络系统使用中，实现安全工作是一个系统工程，并没有一次性的问题今后就没有再发生，而且越是隐蔽的系统漏洞，就会有很大的危害，因此应该着重搞好测试，以提升嵌入式电子系统的可靠性程度。

5结束语

综上所述，随着现代科技水平的不断提升，嵌入式电子信息系统取代了传统单片机系统，得到了广泛应用，但是为了提高嵌入式电子信息系统运行的可靠度，人们也要重视嵌入式电子信息系统的优化，积极找到嵌入式电子信息系统运行中存在的漏洞，并且解决影响可靠运行的各类因素，制定完善的可靠度优化模型，同时采取多次运行测试工作，保障系统可靠运行。

参考文献：

[1]闫薇.现代科技背景下嵌入式舰船电子信息系统的可靠度优化方法[J].科技通报 ,2017,33(4):176-180.

[2] 李洪亮 , 吴琼 . 基于单片机技术创新优化体系下嵌入式网络电子信息系统鲁棒性优化计算方法 [J]. 计算机仿真 ,2016,33(8):264-267.