24、嵌入式系统设计：特性、挑战与设计流程解析

嵌入式系统设计：特性、挑战与设计流程解析

1. 嵌入式与网络物理系统的多样性与共性

嵌入式和网络物理系统在众多领域都有广泛应用。机器人领域中，一些新型的仿生机器人被设计出来，比如图中展示的“Johnnie”机器人。军事方面，信息处理技术在军事装备中的应用由来已久，早期的计算机就用于分析军事雷达信号。

尽管这些系统在物理形态上差异巨大，但它们在信息处理方面具有许多共同特征，这也是将它们放在一起研究的意义所在。

2. 嵌入式系统的共同特性

• 可靠性 ：系统不发生故障的概率。例如核电站等安全关键系统，一旦出现故障可能会造成严重后果，所以对可靠性要求极高。
• 可维护性 ：指系统出现故障后，在一定时间内能够被修复的概率。
• 可用性 ：系统处于可用状态的概率，高可靠性和可维护性有助于提高可用性。
• 安全性 ：系统不会对人或环境造成危害的特性。
• 安全性 ：确保机密数据的保密性和通信的真实性。

在设计系统时，不能只关注功能，而应从一开始就考虑系统的可靠性。因为某些设计决策可能会影响后续的可靠性实现，比如错误的物理分区可能导致冗余设计无法实现。即使是设计完美的系统，如果对工作负载和可能出现的错误的假设不正确，也可能会出现故障，例如系统在超出初始假设的温度范围运行时可能会失效。

3. 嵌入式系统的效率指标

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