系統(tǒng)可靠性分析與設計

第一章緒論
1.1系統(tǒng)可靠性分析與設計的意義
1.2系統(tǒng)可靠性的基本概念
1.2.1可靠性與可靠度及可靠度函數(shù)
1.2.2故障率
1.2.3平均故障間隔時間
1.2.4可維性和可用性的概念
1.2.5安全性的基本概念
1.3系統(tǒng)的壽命分布
1.4系統(tǒng)可靠性模型
1.4.1建立可靠性模型的目的和用途
1.4.2串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性模型
1.4.3并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性模型
1.4.4混聯(lián)系統(tǒng)的可靠性模型
1.4.5表決結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性模型
1.4.6非工作儲備模型(旁聯(lián)模型)
1.5可維修系統(tǒng)的馬爾可夫模型
1.5.1馬爾可夫過程的基本概念
1.5.2可維修系統(tǒng)的馬爾可夫模型
1.6提高系統(tǒng)可靠性的途徑
1.6.1系統(tǒng)可靠性設計
1.6.2系統(tǒng)容錯設計
1.6.3加固設計
1.6.4避錯技術(shù)
1.7系統(tǒng)可靠性分析與設計的內(nèi)容
本章小結(jié)
習題與思考題一
第二章元器件的可靠性及其選擇
2.1元器件的失效特征
2.2元器件的失效機理
2.3元器件的選擇
2.4元器件的篩選
2.4.1元器件篩選的基本概念
2.4.2元器件的篩選方法
2.5電阻器的性能及其選擇
2.5.1電阻器的種類和性能
2.5.2電阻器的選擇
2.5.3使用電阻器時應注意的事項
2.6電容器的性能及其選擇
2.6.1電容器的主要性能
2.6.2電容器的等效電路
2.6.3電容器的選擇
2.6.4電容器使用時應注意的事項
2.7繼電器的選擇
本章小結(jié)
習題與思考題二
第三章半導體元器件的性能及其選擇
3.1半導體元器件的性能及選擇要求
3.1.1半導體元器件的分類.性能和應用
3.1.2半導體元器件的應用要求
3.1.3半導體分立元器件的選擇要求
3.1.4半導體分立元器件的選擇
3.2二極管的性能及其選擇
3.2.1二極管的種類
3.2.2二極管的選擇
3.3晶體管的性能及其選擇
3.3.1晶體管的種類
3.3.2功率晶體管的選擇
3.3.3小功率晶體管的選擇
3.4場效應管的性能及其選擇
3.4.1場效應管的類型
3.4.2場效應管的選擇
3.4.3微波場效應管的選擇
3.4.4雙柵場效應管的選擇
3.5數(shù)字集成電路的性能及其選擇
3.5.1數(shù)字集成電路的類型
3.5.2數(shù)字集成電路的特點
3.5.3數(shù)字集成電路的選擇
3.6模擬集成電路的類型及其選擇
3.6.1模擬集成電路的類型
3.6.2運算放大器的性能及其選擇
3.6.3線性放大器的選擇
3.6.4非線性電路的選擇
3.6.5穩(wěn)壓器的選擇
3.7微處理器.存儲器的選擇
3.7.1微處理器的選擇
3.7.2存儲器的選擇
3.8外圍接口電路的選擇
3.8.1外圍接口電路的類型及選擇
3.8.2D／A與A／D轉(zhuǎn)換器的選擇
3.8.3電平轉(zhuǎn)換器與電壓比較器的選擇
3.8.4驅(qū)動器的選擇
本章小結(jié)
習題與思考題三
第四章系統(tǒng)失效分析
4.1系統(tǒng)失效分析的概念
4.2失效分析的意義.思路與方法
4.3失效分析的一般過程
4.4失效分析儀器設備
4.4.1失效分析儀器設備的分類
4.4.2幾種主要的功能測試分析儀器
4.4.3幾種性能分析測試儀器
4.4.4表面分析儀器
4.5故障模式影響分析
4.5.1概述
4.5.2故障模式分析
4.5.3分析的方法及其必須掌握的資料
4.5.4故障影響分析
4.5.5FMEA工作步驟
4.6故障模式.影響及危害性分析
4.6.1概述
4.6.2進行FMECA的步驟
4.6.3危害性分析法
4.6.4FMECA的過程
4.6.5應用FMECA時應注意的問題
4.7故障樹分析
4.7.1概述
4.7.2故障樹的基本概念及其符號
4.7.3故障樹的建立
4.7.4故障樹定性分析
4.7.5故障分析中應注意的問題
4.8事件樹分析
4.8.1概述
4.8.2事件樹的建造
4.8.3事件樹的定量分析
4.8.4事件樹與故障樹兩種分析方法的綜合應用
本章小結(jié)
習題與思考題四
第五章系統(tǒng)可靠性預計與指標的分配
5.1系統(tǒng)可靠性要求的確定
5.1.1可靠性定性要求
5.1.2可靠性定量要求
5.1.3可靠性要求的確定
5.2系統(tǒng)可靠性模型的建立
5.3電子設備的可靠性預計
5.3.1可靠性預計的目的和程序
5.3.2電子設備的可靠性預計的特點
5.3.3電子設備的可靠性預計方法
5.3.4CRT顯示器的可靠性預計實例
5.4機械產(chǎn)品的可靠性預計
5.4.1機械產(chǎn)品可靠性預計的特點
5.4.2機械產(chǎn)品的可靠性預計方法
5.4.3機械產(chǎn)品的可靠性預計實例
5.5系統(tǒng)的可靠性預計
5.5.1系統(tǒng)可靠性預計的目的
5.5.2系統(tǒng)的可靠性預計方法
5.5.3系統(tǒng)研制階段可靠性預計方法的選擇
5.5.4進行系統(tǒng)可靠性預計時應注意的問題
5.6系統(tǒng)的可靠性分配
5.6.1系統(tǒng)可靠性分配的目的
5.6.2可靠性分配的準則
5.6.3無約束條件的系統(tǒng)可靠性分配方法
5.6.4有約束條件的系統(tǒng)可靠性分配方法
5.6.5不同研制階段可靠性分配方法的選擇和使用時應注意的問題
5.7計算機設備可靠性評估軟件
5.7.1計算機設備可靠性評估軟件的功能
5.7.2計算機設備可靠性評估軟件的特點
5.8計算機設備可靠性評估軟件的應用
5.8.1CRT顯示器可靠性評估
5.8.2計算機系統(tǒng)可靠性評估
本章小結(jié)
習題與思考題五
第六章系統(tǒng)的可靠性設計
6.1系統(tǒng)可靠性設計的內(nèi)容及其設計準則
6.2元器件的降額設計
6.3元器件的容差和漂移設計
6.3.1容差和漂移設計的概念
6.3.2容差和漂移設計的方法
6.3.3最壞情況法
6.3.4蒙特卡羅法
6.3.5其他容差和漂移設計方法
6.4環(huán)境保護設計
6.4.1環(huán)境保護設計的內(nèi)容
6.4.2環(huán)境因素對系統(tǒng)可靠性的影響
6.4.3環(huán)境防護原則
6.4.4耐環(huán)境設計措施
6.5系統(tǒng)的熱設計
6.6系統(tǒng)的三防設計
6.7系統(tǒng)抗振動沖擊設計
6.8印制板的可靠性設計
6.8.1印制電路板可靠性設計的目的
6.8.2覆銅箔印制板的選擇
6.8.3印制板上元器件的布局
6.8.4元器件的安裝技術(shù)
6.8.5表面貼裝技術(shù)的應用
6.8.6印制板的布線原則與印制導線設計
6.9可維性和可用性設計
6.9.1可維性設計
6.9.2可用性設計
本章小結(jié)
習題與思考題六
第七章冗余設計
7.1冗余設計的基本概念
7.1.1冗余設計的概念
7.1.2本章介紹的冗余結(jié)構(gòu)
7.1.3冗余系統(tǒng)處理故障的方式
7.2冗余設計要考慮的主要問題
7.3電路冗余設計
7.3.1二倍冗余電路
7.3.2四倍冗余電路
7.4靜態(tài)冗余設計
7.4.1三模冗余(TMR)
7.4.2表決技術(shù)
7.4.3三模表決系統(tǒng)的典型應用
7.4.4自動重構(gòu)容錯系統(tǒng)
7.5動態(tài)冗余設計
7.5.1雙機比較
7.5.2并聯(lián)結(jié)構(gòu)
7.5.3其他動態(tài)冗余技術(shù)
7.6動態(tài)冗余中的可重組技術(shù)
7.6.1重組技術(shù)
7.6.2后援備份重組
7.6.3緩慢降級重組
7.7雙機容錯設計的應用
7.7.1二模協(xié)同冗余模式在BellESS—2和鐵路交通控制中的應用
7.7.2雙機系統(tǒng)在石油測井控制與數(shù)據(jù)處理中的應用
7.7.3雙機系統(tǒng)在過程控制監(jiān)測中的應用
7.8三模冗余系統(tǒng)設計的應用
7.8.1航天系統(tǒng)中的三模冗余結(jié)構(gòu)的應用
7.8.2航空系統(tǒng)中應用的三模冗余結(jié)構(gòu)的應用
7.8.3工業(yè)過程控制與監(jiān)測系統(tǒng)中的三模冗余結(jié)構(gòu)的應用
本章小結(jié)
習題與思考題七
第八章系統(tǒng)的電磁兼容性設計
8.1電磁兼容性的基本概念
8.2系統(tǒng)的電磁干擾
8.3電磁干擾的耦合方式
8.4電磁兼容性標準
8.5濾波和屏蔽技術(shù)
8.5.1濾波器
8.5.2鐵氧體磁珠濾波器
8.5.3電磁屏蔽
8.6電磁干擾的隔離和控制
8.6.1光電隔離
8.6.2繼電器隔離
8.6.3變壓器隔離
8.6.4布線隔離
8.7雷擊與靜電的危害及其防護
8.7.1雷擊危害及其防護
8.7.2靜電危害及其防護
8.8系統(tǒng)的接地技術(shù)
8.8.1接地的基本概念
8.8.2接地干擾的產(chǎn)生原因及其危害
8.8.3工作地
8.8.4安全地
8.8.5屏蔽地
8.8.6微機應用系統(tǒng)接地技術(shù)
本章小結(jié)
習題與思考題八
第九章系統(tǒng)的防電磁泄漏設計
9.1計算機應用系統(tǒng)的電磁泄漏
9.2系統(tǒng)的電磁泄漏特性
9.3系統(tǒng)輻射信息的接收與測試
9.3.1對計算機應用系統(tǒng)輻射信息的接收與恢復
9.3.2測試計算機應用系統(tǒng)泄漏電磁信息的儀器
9.3.3對計算機應用系統(tǒng)設備輻射泄漏的測量
9.3.4對計算機應用系統(tǒng)設備傳導泄漏的測量
9.4TEMPEST技術(shù)
9.5計算機的防電磁泄漏設計
9.6外圍設備的防電磁泄漏設計
9.7計算機設備的電磁輻射標準
9.8發(fā)展我國TEMPEST技術(shù)的措施
本章小結(jié)
習題與思考題九
第十章系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃栽O計
10.1數(shù)據(jù)傳輸差錯的自檢與校正
10.1.1數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕收?br />10.1.2傳輸故障的解決辦法
10.1.3編碼檢錯與糾錯的有關(guān)概念
10.2系統(tǒng)信息的差錯自檢與校正裝置
10.2.1自檢校驗裝置
10.2.2編碼檢錯與糾錯能力
10.2.3奇偶校驗樹
10.3奇偶校驗錯及糾錯
10.3.1奇偶校驗在計算機系統(tǒng)中的應用
10.3.2自動定位糾錯功能的擴充
10.4多重校驗檢錯及校正
10.4.1多重校驗的原理
10.4.2多重校驗的應用
10.5海明校驗檢錯及校正
10.5.1海明校驗的原理
10.5.2海明校驗的實現(xiàn)
10.5.3海明校驗的應用
10.6循環(huán)冗余校檢錯與糾錯
10.7數(shù)字傳輸信道的抗干擾設計
10.7.1開關(guān)觸點抖動的抑制
10.7.2負邏輯傳輸數(shù)字信號
10.7.3提高輸入端門限電壓
10.7.4線間串擾的抑制
10.7.5提高數(shù)字信號的電壓等級
10.8容錯條件下的故障處理
10.8.1計算機中的校錯中斷
10.8.2容錯情況下的故障處理
本章小結(jié)
習題與思考題十
第十一章軟件可靠性設計
11.1軟件可靠性的概念與軟件可靠性技術(shù)
11.1.1軟件危機
11.1.2軟件可靠性的概念
11.1.3軟件可靠性技術(shù)
11.2軟件可靠性設計技術(shù)
11.2.1軟件的一般研制過程
11.2.2軟件可靠性設計技術(shù)
11.2.3匯編語言程序設計技巧和避錯方法
11.2.4軟件的設計管理技術(shù)
11.3軟件正確性驗證
11.4軟件容錯設計技術(shù)
11.4.1軟件容錯的概念及基本原理
11.4.2軟件容錯設計基本技術(shù)
11.4.3容錯算法的設計
11.4.4接口軟件的容錯設計
11.4.5容錯軟件常用方法
11.5信息保護技術(shù)
11.5.1信息保護技術(shù)概述
11.5.2內(nèi)存和外存的保護
11.5.3身份鑒別與口令
11.5.4信息編碼與加密
11.6防火墻技術(shù)
11.6.1設置防火墻的目的和作用
11.6.2防火墻的類型
11.6.3防火墻的安全體系結(jié)構(gòu)
11.6.4防火墻的發(fā)展趨勢
11.7軟件可靠性模型
11.7.1概述
11.7.2杰林斯基—莫洛達模型
11.7.3葛爾-奧肯莫特的NHPP模型
11.7.4LittleWood貝葉斯排錯模型
11.7.5軟件可靠性模型的應用
11.8軟件的錯誤分析及其測試
11.8.1軟件錯誤的特征
11.8.2軟件錯誤的分類
11.8.3軟件錯誤測試方法
11.8.4軟件錯誤測試工具
11.9軟件可維性設計
11.9.1軟件的可維性
11.9.2改正性維護設計
11.9.3改造性維護設計
本章小結(jié)
習題與思考題十一
第十二章系統(tǒng)可測試性設計
12.1系統(tǒng)可測試性的概念
12.1.1計算機應用系統(tǒng)的測試
12.1.2故障可測試性
12.1.3系統(tǒng)故障的診斷測試
12.1.4測試的評價
12.2邏輯模擬與故障辭典
12.2.1邏輯模擬
12.2.2故障模擬
12.2.3數(shù)字模擬
12.2.4故障辭典
12.3改善系統(tǒng)可測試性的基本方法
12.3.1改善邏輯的可控性
12.3.2改善電路故障的可觀性
12.3.3改善系統(tǒng)和電路可測性
12.4通路敏化與故障定位測試法
12.4.1通路敏化的概念
12.4.2測試碼的生成
12.4.3故障定位測試方法
12.5臨界通路敏化法
12.6D算法
12.6.1D算法的原理
12.6.2D算法的過程
12.6.3D算法的應用
12.7因果函數(shù)分析法
12.7.1因果函數(shù)及其主要性質(zhì)
12.7.2Paoge法
12.7.3Bossen法
12.8機內(nèi)自測試設計
12.8.1內(nèi)建自測試設備
12.8.2BITE的結(jié)構(gòu)
12.8.3測試點的選擇和評價
本章小結(jié)
習題與思考題十二
附錄
附錄一元器件降額標準
附錄二計算機設備可靠性設計準則
附錄三武器裝備可靠性設計準則
主要參考文獻