摘要：与传统的单片机相比，嵌入式电子信息系统无疑更加先进，针对这一新型系统进行的研究也越来越频繁。在当下，研发新型的电子设备已经有了较为稳定的环境与思维模式，而且越来越多的领域开始应用嵌入式电子信息系统。在这样的情况下，嵌入式电子信息系统的研发过程变得更加复杂，与之相关的各种软件与硬件技术也正在趋于成熟。嵌入式电子信息系统在研发成功之后，已经开始广泛应用在控制交通、国防安全、航空航天和核电站等对安全性有更高要求的领域，并在这些关键领域中发挥着越来越重要的作用。在这样的情况下，如何保证嵌入式电子信息系统的可靠程度也就成为了重要的研究课题。对于嵌入式电子信息系统来说，可能制约其可靠度进一步提高的最主要原因就是此类系统被嵌入式系统的研发理论、开发和保障技术的发展水平所制约。也就是因为如此，嵌入式电子信息系统的可靠性不断受到各种质疑，并且引起了相关领域众多专家学者的重视。
关键词：嵌入式；电子信息系统；可靠度；优化
1嵌入式系统的特点
在计算机嵌入式系统当中，应将计算机技术作为基础，对其他相关功能做出严格的要求，从而使得用户的需求能够得到有效的满足。(1)个性化。在开发初期，通用性系统是传统计算机主要采用的控制系统。而日益普及的计算机，使得人们对于控制系统提出了越来越高的要求，这也降低了通用型系统的适用性，对于计算机嵌入式系统的开发更发挥了重要的推动作用。计算机嵌入式系统空间占有率较低，在各行各样当中都能够对个性化的特点进行凸显。(2)综合化。嵌入式系统与无线通信、计算机应用等多个技术领域关系密切，在对人员、资源的分配过程当中也应该将该特征作为依据。计算机嵌入式系统能够从综合化的特征角度出发整合多种学科的技术。将综合化作为依据，个性依据已逐渐向密集型因素转变，因此，对于计算机嵌入式系统的密集性特征来讲，综合化特征能够起到重要的决定性作用。在实际的操作当中，嵌入式系统的适用性也将得到不断的提高。(3)性能化。与单一计算机系统相比，计算机嵌入式系统有着更强的操作性，在对高度复杂的程序代码进行执行的过程当中，能够在一定程度上提高复杂程序代码过程当中的执行效率。与传统系统相比，嵌入式系统有着更加复杂的系统结构，但对简单组合的利用，也能够模块技术进行有效的应用，并在系统内部对专业化的解读进行实施，而这也要求在系统原件当中对微型处理器进行添加。此外，计算机嵌入式系统能够使得自动化处理在一定程度上得到实现，在系统内部开展自动化处理，通过转化指令对系统性能进行深入的完善。(4)长期性。对比单程式系统，计算机嵌入式系统的长期性特征十分明显，需要通过各种智能化技术的操作，将系统数据转换为代码，从而使得设备的高效运行得到实现。处理模式应将用户体验作为基础，也因此使得自主选择性特征得到了一定程度上的实现。从这一角度来看，在科技领域的未来发展过程当中，计算机嵌入式系统的使用，能够使得科技市场得到有效的发展以及转变，而将计算嵌入式系统与其他系统进行对比，我们也能够看到计算机嵌入式系统更大的潜力。
2影响嵌入式电子系统可靠度的主要因素
在对嵌入式电子系统可靠度优化展开研究之前，应先明确影响其可靠度稳定性的主要因素，具体包括硬件环境、操作系统、应用程序。首先，嵌入式电子系统运行的实现，需要建立在稳定的硬件环境基础上的，可以为操作系统及应用程序提供平台支撑。嵌入式电子信息系统硬件组成复杂，并且如果系统所用应用程序不同时，则其所能适应的硬件环境也存在较大差异，多样性特点明显，系统较小时，其数据空间和程序空间也比较小，仅有1kB和16kB左右，当系统较大时，其FLASH MEMORY和SRAM则分别可以达到32MB和128MB，如果系统具有较高的实时性要求，则还需要增设64位处理器，保证其工作频率达到1GHz。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，系统I／O端口、外设器件、图形控制器等硬件设备，自身工作性能的是否良好，也会对系统可靠度造成影响，其次，对于嵌入式电子系统来讲，操作系统是其运行的关键所在，主要负责任务调度和控制，内嵌式芯片的重要性不言而喻。虽然内嵌式芯片内核精简、易于配置、稳定性良好，但是,实际应用过程中往往出现于系统不兼容问题，影响了内嵌式芯片的工作性能，进而整个系统可靠度也会降低。再者，虽然操作系统提供了较为完整的嵌入式运行结构，但是程序编程环境却存在较大差异。同时，嵌入式系统本身自带的ROM的容量有限，系统在执行特定任务指令使，需要依托EOS才可完成的，但是因系统本身不具备自主开发能力，在对其进行二次开发时，需要借助专用工具，并且在特定环境下才能实现，也会引发系统可靠度不稳定问题。这些因素都会对嵌入式电子系统可靠度造成影响，无法保证系统运行具有较强的稳定性，不利于调度和控制的实现。
3嵌入式电子信息系统可靠度优化模型
针对嵌入式电子信息系统可靠度影响因素，对于系统可靠度的优化改进方案而言，需要针对不同的环境解决关键性的几个问题。下面主要以嵌入式电子信息系统的故障密度函数、失效率、平均寿命为主对可靠度的优化进行模型建设，从而实现系统可靠度优化的目标。
3.1密度函数的优化
故障密度是明确嵌入式系统故障发生可能性、风险以及频率的有效措施，所以故障密度函数作为约束性的条件，可以借助嵌入式电子信息系统的硬件综述、时间段内系统发生故障的频率获得嵌入式电子信息系统最小故障密度的约束函数，并借助积分奇异性的半解析分析方式对嵌入式电子信息系统的故障密度函数实行优化分析，从而达到针对性降低故障频率与次数的目标。
3.2失效率的优化
嵌入式电子信息系统的失效率主要定义是该系统在某一个时间段内发生失效的可能性，也就是系统在工作一定时间之后在单位时间之内失效的备数和在这一时间段内仍然处于正常工作的设备数量比值，。通过分析可以明确，嵌入式系统的早期失效期中失效率相对较高，但是借助内部系统的调整方式可以实现一定的消除与改进效果。偶然失效期之内的系统发生故障率明显较低且稳定性更高，系统的运行稳定时期更长，在这一段时间之内系统失效的可能性较低，大多数都属于偶然性因素，如突发性的过载。特定失效期大多数属于系统使用时间过长而导致损耗性故障，所以准确判断损耗标准以及时间便可以有效降低失效率。
3.3平均寿命的优化
系统的平均寿命是评价嵌入式电子信息系统可靠度的关键性因素之一，假设嵌入式电子信息系统的运行属于一个随机过程，并以正态方式分布，获取状态集，然后对应相应的随机变量，并获得相应的约束条件，之后根据约束条件获得系统运行时间与平均寿命的关系，从而针对性进行优化。
4结语
嵌入式电子信息系统有着良好的应用前景，为充分发挥其应用价值和应用优势，便需要加大对其可靠性优化的研究力度，改进传统优化方法中的不足，提高系统可靠度及运行稳定性。在建立可靠度优化模型时，可从平均寿命、失效率、故障密度函数、可用度四方面进行考虑，通过计算得到优化模型，仿真实验表明此次研究中所提出的改进方法，具有较高的可行性，能够提高嵌入式电子信息系统可靠度。
参考文献：
［1］白鑫，吕丽平，卫琳．嵌入式电子信息系统可靠度优化［J］．沈阳工业大学学报,2017,．
［2］陈良．嵌入式电子信息系统可靠度的完善措施［J］．中国高新技术企业,2017．
［3］闫薇．嵌入式舰船电子信息系统的可靠度优化方法［J］．科技通报，2017．
论文作者:刘翔宇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/17
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