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嵌入式系统软硬件可靠性设计(含EMC)

关键字:嵌入式 可靠性设计 EMC  
       嵌入式系统软硬件可靠性设计(含EMC) word版       课程提纲
主讲专家
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武晔卿  
  开课信息:   课程编号:KC19323  
  开课日期(天数) 上课地区 费用  
更多:  
招生对象
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嵌入式系统软、硬件开发工程师
课程内容
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嵌入式系统可靠性设计,比拼的不是谁的设计更高明,而是谁的设计更少犯错误,而且因为软、硬件的专业背景差异,两个专业设计师之间的不了解,也会导致接口部分容易出现一些可靠性问题。
本课程采用逆向思维方式,从嵌入式系统设计的负面问题角度入手,总结剖析了嵌入式设计师易犯的错误点和接口部分的问题点,以期在设计中能提前加以预防。漏洞堵住了,跑冒滴漏自然不再发生。

课程特点:案例教学、深入浅出、实践结合理论推理
适用对象:嵌入式系统软、硬件开发工程师
课程大纲:

第一部分:嵌入式系统及硬件可靠性设计

第一章:可靠性设计基础
1.1、可靠性定义
1.2、高频特性、回流路径、电压容限特性与板卡故障分析
1.3、环境应力(气候环境和电磁环境条件对嵌入式中的影响)、人机交互(可使用性标准对人际操控界面的设计规范要求)、互连设备影响分析(阻抗匹配、驱动能力、系统接地的相互影响)
1.4、过渡过程应力(二阶系统的阶跃响应曲线,上升时间、超调、波谷的相互影响,信号、电源、负载的启停过渡过程对设计的影响)
1.5、负载波动分析(不同类型负载阻性、容性、感性的波动对驱动的影响)
1.6、单一故障分析(传感器、电缆、MCU、RAM等的故障原因分析及设计防护)
第二章:可靠性设计规范
2.1 降额设计规范
    降额三个等级、降额8项易犯错误、降额因子降额参数的确定方法
2.2 电路热设计规范
强制风冷(整机散热计算公式、热设计布局规范)、传导散热(芯片级散热计算公式、负荷特性曲线与散热的综合考虑、散热片选型方法)
2.3 电路安全性设计规范
家电IEC60730标准电路功能安全设计要求
安全容错性设计机制、SFC分析、SFC下输出保证可靠的判据和解决方法…
2.4 EMC设计规范
干扰电流电压的回流路径分析(导线上的电感特性、空间布局上的分布电容特性)、波形诊断法与干扰波形特征分析(回勾、平台、振荡、塌陷、底线毛刺)、电压容限控制、电容电感高频等效特性、布线、阻抗匹配、屏蔽、滤波、单点并联接地与单点串联接地、信号地与保护地的接法、浮地装置的接地处理
2.5 PCB设计规范
可焊接性的板卡级布线布局规范
第三章:器件失效分析方法与成因
3.1 持续性应力与浪涌应力的区别(两种应力损伤器件的故障特征)
3.2 电压应力与电流应力的故障现象区别(两种应力损伤器件的故障特征)
3.3 MSD与机械应力损伤的特征、成因、解决措施(两种应力损伤器件的故障特征)
3.4 基于端口特性阻抗曲线的失效测试分析方法(IV曲线测试的原理、从IV曲线分析失效机理)
3.5 常用器件失效机理、失效特征、应对措施(热损伤、高压损伤、力学损伤、潮湿腐蚀等损伤机理的失效特征)

第二部分:嵌入式系统器件选型与工程计算

第一章:工程计算基础
1.1 容差分析方法(WCCA、蒙特卡洛分析方法、偏微分法)
1.2拉氏变换的物理含义与电路设计应用(频域及时域信号的拉氏变换计算方法)
1.3 微积分与电路设计的应用(电感电容性电路的计算)
1.4 概率论数理统计提升电子产品质量的应用方法(如何通过统计规律发现器件质量问题、通过统计规律发现布线布局设计问题和原理设计问题)
1.5 基础代数的电路设计工程计算应用(代数、三角函数、解析几何)
1.6 datasheet参数解读及对电路性能的影响(器件手册参数分析)

第二章:工程计算与器件选型
2.1 电源模块设计与选型计算
电感电容选型计算
2.2 电源输入端口器件选型计算
保险丝、NTC电阻、TVS/压敏电阻、储能电容、接插件、二极管的选型计算
2.3 信号输入/输出端口的匹配器件计算选型
上拉/下拉电阻、限流/分压电阻、阻抗匹配电阻、磁珠、退耦电容的选型计算
2.4 放大电路设计计算
运放参数和选型、精度分配计算、阻抗匹配计算
2.5 安全防护设计
电容的固有特性与寄生参数
退耦电容、储能电容、安规电容、隔直电容、滤波电容的选型计算
信号端口压敏电阻、TVS、气体放电管选型计算
2.6 热设计
整机散热计算
散热片、风扇、半导体致冷片散热选型计算
2.7 光电器件选型计算
光耦、发光二极管、数码管选型计算
2.8 驱动电路设计
二极管和三极管特性
三极管、二极管选型计算
开关器件
2.9 滤波器件选型计算
滤波器件特性
滤波电路设计计算
滤波器、滤波电容、磁珠磁环、电感选型计算
2.10 PCB布线布局设计
SI设计估算
2.11 数字IC器件选型计算
数字IC特性(结温、响应时间、带载能力、温漂、阈值、时序要求)
MCU、存储类器件、逻辑器件的选型计算

第三部分:嵌入式软件可靠性设计

1. 编译器问题
编译器引起的常见错误及规避方法(数据类型与存储空间占用、运算优先级、编译器版本控制、程序移植中的编译器差异)

2. 代码编程规范
软件架构设计规范(几种软件架构的设计举例和设计应用注意事项。安全性内核、二分法、独立功能独立模块、冗余)
软件emc防护设计规范(软件陷阱、休眠、延时等具体的设计规范和措施举例)
代码设计常见问题(c语言故障问题汇总)

2. 接口软件
时间受控(软件死机的形成机理和设计防护措施举例)
空间受控(空间覆盖的形成机理与防护措施举例)
IO吞吐能力(数据传输速率导致的故障分析及措施举例)
时序(上电时序与控制时序不当引起的故障与措施举例)
功能安全设计规范(当硬件故障下,软件的容错性机制如何保证系统安全)

3. 变量与存储问题成因与防护
存储介质损坏的成因与软件对策(块存储、数据备份方法)
数据损坏的措施
数据抗干扰(强数据类型、弱数据类型的特征和举例)

4. 键盘与界面可用性设计
可用性标准对界面及键盘操作的设计要求(键盘的操作方式如何避免人工操作的犯错)
误操作防护、参数设置控制(参数超标检查)、维修性设计(如何通过软件维修界面设计优化维修性等级)、界面布局(分级与界面设计规范)

5. 报警
报警设计分级(高中低三个级别,触发的原因、触发时人与设备的距离、报警优先级、报警频率与音量、视觉报警的符号要求、报警日志)
安全要求中的报警设计规范

6. 软件测试
测试用例设计的问题点分析(MECE方法)
全覆盖测试(路径覆盖与数据覆盖)
软件测试结果判据


第四部分:嵌入式系统电磁兼容性问题分析及设计
1. 电磁兼容分析方法
高频特性:导通电感,分布电容
回流路径:源头:du/dt、di/dt
          终点:源头、大地
          路径:容性通路、感性通路
电压容限:模拟信号的电压容限、数字信号的电压容限
2. 电磁兼容器件的高频特性(电容、导线、电感、磁珠磁环)
3. 干扰波形原理分析和测试方法
过渡过程的成因、危害、解决措施
回勾的成因、危害、解决措施
缓变过渡的成因、危害、解决措施
上升沿/下降沿尖峰脉冲的成因、危害、解决措施
高电平塌陷的成因、危害、解决措施
地线毛刺的成因、危害、解决措施
4. 结构电磁兼容(机壳、开孔、波导管)
5. 软件电磁兼容
6. 接地方法
7. 滤波量化设计
滤波器的指标有哪些
滤波器的选型
滤波器的使用和安装
滤波器的常见问题
滤波器的局限性及与安规的矛盾
8. 单点串联、单点并联的走线方法
9. 共模干扰,差模干扰
10. 电源和信号端口防护
讲师介绍
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武晔卿
电子工程硕士,研究领域:嵌入式系统可靠性技术。
曾任航天二院总体设计所主任设计师,机电制造企业研发总监、事业部总监,北京市级优秀青年工程师,科协委员。
对电子产品系统设计、可靠性设计有较深入研究,曾在学术会议及多家技术刊物发表专业文章,并出版专著《嵌入式系统可靠性设计技术与案例解析》《电路设计工程计算基础》。
曾为航天、中电、中科院、航空、医疗电子、通信、安防、电力电子、分析仪器、工业控制、消费类电子等多个行业上百家客户提供电路设计可靠性审核、培训辅导等服务。
专注于电路可靠性设计、器件失效机理分析、工程计算、技术方法论的研究。
 
开课时间:2018-06-06 温馨提示:本课程可邀请老师到企业内部培训!
机构名称:深圳市威硕企业管理咨询有限公司 咨询电话:0755-26506757 33558698
课程地区:广东
联 系 人:李正华先生 彭静小姐 郑江波先生
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电子信箱:martin@ways.org.cn


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课程特点:案例教学、深入浅出、实践结合理论推理
适用对象:嵌入式系统软、硬件开发工程师
课程大纲:

第一部分:嵌入式系统及硬件可靠性设计

第一章:可靠性设计基础
1.1、可靠性定义
1.2、高频特性、回流路径、电压容限特性与板卡故障分析
1.3、环境应力(气候环境和电磁环境条件对嵌入式中的影响)、人机交互(可使用性标准对人际操控界面的设计规范要求)、互连设备影响分析(阻抗匹配、驱动能力、系统接地的相互影响)
1.4、过渡过程应力(二阶系统的阶跃响应曲线,上升时间、超调、波谷的相互影响,信号、电源、负载的启停过渡过程对设计的影响)
1.5、负载波动分析(不同类型负载阻性、容性、感性的波动对驱动的影响)
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*人,报名参加2018-06-06开始,在广东举办的《嵌入式系统软硬件可靠性设计(含EMC)》(课程编号:19323)。
联系电话: *  移动电话或传真:
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官方微信号 pxke02 
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