无法接受的嵌入式系统即使有些部件失效,也要继续正确运行。 它们在可靠性和安全性至关重要的应用中,如航空航天、医疗器械和工业自动化,都是必不可少的。 本条探讨了开发这类系统的基本概念和实际方法。

过失容忍理论基础

过失容忍度涉及设计能够检测、隔离和从断层中恢复的系统。关键的概念包括冗余、错误检测和错掩。冗余可以通过硬件复制或软件技术实施,确保备份组件在主机故障时能够接管。

检查和错、等位和监视计时器等错误检测方法有助于及早识别断层。故障掩蔽技术,如三重模块冗余(TMR)中的表决系统,防止断层影响系统输出。

实际实施战略

在嵌入式系统中实施故障容恕需要仔细规划. 硬件冗余,如双核处理器或备用电源,可以增强可靠性. 软件策略包括监控计时器,例外处理,以及定期自试.

设计者经常使用断层注射测试来评价系统稳健性,这一过程涉及故意引入断层来验证系统检测和从错误中恢复的能力.

常见过失容忍技术

  • 硬件冗余:[] 使用重复组件确保连续运行.
  • 软件冗余:[]关键函数执行多种算法或常规.
  • 错误检测:] 校验和,等值,以及监制计时器.
  • 错抹:[] 投票计划如德涅斯特河沿岸摩尔多瓦共和国.
  • 自试:[]定期诊断,及早辨别断层.