航天嵌入式系统软硬件匹配可靠性设计经验

摘要

本文结合航天嵌入式系统的特点,在对产品研制过程中的多次软硬件匹配故障进行总结归纳,并给出了航天嵌入式系统软硬件匹配的可靠性设计经验，提出在系统设计时应规划好中断的数量、优先级以及时间间隔要求，避免冲突;在系统设计时应对系统各个组成模块的复位时间、关键步骤的操作时机等时间特性进行明确约束，软、硬件设计师设计过程中均应保证在此过程中不会产生其它操作，避免故障发生;软、硬件设计人员在设计过程中应充分考虑可测试性设计，同时为对方提供相应的状态查询等手段，避免操作的盲目性;软、硬件设计过程中，应按照航天标准进行充分的时间裕度设计;软件移植过程中应仔细分析目标机与开发环境的差异，确认软硬件时序的匹配性;如果信号输入源瞬态性较强，不易被软件正常获取或者软件开销较大导致无法正常响应其它任务要求，建议增加硬件锁存电路以减小对软件的实时性要求;在满足降额要求的情况下，尽量降低系统主频及软件访问频率;建议通过硬件EDAC电路、软件数据编码等方式来有效纠正空间粒子引发的单比特错;建议设置硬件看门狗电路对软件进行监视，超时进行复位或者切机以提高系统可靠性。