请输入密级

8.4 大规模逻辑与其他单元的接口

<给出单板与大规模逻辑之间的接口说明。主要可以从以下几个方面入手：

1、加载说明：FPGA支持的加载模式，为了支持这些加载模式，单板应该在硬件上有什么配合等；

2、FPGA的时钟要求：FPGA有哪些输入时钟，这些时钟应该满足哪些要求； 3、CPU接口的要求：寄存器的配置次序等；

4、业务接口的要求：业务配置可以有哪些方案，哪些配置是不支持的等。

本节应给出框架配套方案。本节主要是需要证实相关模块的方案是配套的，并且经过理论和实验的验证是可行的、能够达到系统功能和性能要求>

9 单板的产品化设计方案

<本章主要是考虑单板的设计如何满足、支撑产品系统（整机）的工程设计要求，大部分内容必须与产品整机系统的工程设计方案配套考虑>

9.1 可靠性综合设计

<为满足系统可靠性要求，给出单板设计的可靠性的综合要求（本节只是给出综合指标和方案。对于支撑实际可靠性的具体专项的细节，在其他章节中说明）。 给出各单板失效率（FITs）、故障定位率要求，并给出达到这些指标要求的措施。 本节由硬件开发人员负责，可靠性工程师提供指导和审核。>

9.1.1 单板可靠性指标要求

<根据产品需要满足的任务可靠性指标（可用度）和基本可靠性指标（产品平均年返修率）要求，分解分配得到各单板的基本可靠性指标要求（失效率或单板年返修率）。

注意：本节给出的失效率估算数据，是根据器件本身特性，在假定工作条件良好的情况下的数据。实际的数据，则会受到实际条件的影响；要求有关热设计、EMC、信号质量、等影响因素，必须保证器件手册和相关规范的要求，才能使单板可靠性达到甚至超过估算值。

这个估算值，作为单板可靠性指标的评估和可靠性试验的参考标准（即设计要求）。>

1）产品规格书文件中对本板的可靠性指标要求（直接引用）：

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2）单板失效率（FITs）估算表，1FIT＝1×10exp(-9) （1/h）

<本节需要填写单板的估计器件数量。最右边一列利用表格文件的公式计算功能，不要手工计算。>

表4 单板失效率估算表

单板型号 预计人员 注意：一般情况下只需要填写“器件数量”一列；如有必要，可以修改下列λ经验值，或增加新的特殊器件（替换“其他”项，并修改λ经验值）。 1FIT＝10 exp(-9)（1/h） 器件类型 估计器件数量(N) 单个器件故障率λ 所有该类器件的故障经验值（FIT） 率 N×λ（FIT） 0.1 0.0 0.2 0.0 100 0 20 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.0 !除数为零 0 电阻 0 电容器 0 二次模块电源 0 专用集成芯片 数字逻辑电路芯片、接口电路芯0 片、线性电路芯片 5 厚膜、音频及通信网口变压器 0 0 1 感性器件 0 8 继电器及接触器 0 40 晶体振荡器 0 15 滤波器 0 12 接插件 10 开关、保险管套件、显示器件 0 0 4 晶体管、光电耦合器 0 40 传感器 0 1800 光电器件 0 700 激光驱动器 0 1200 光分路器 0 500 波分复用器 0 300 光纤衰减器 0 600 光开关 0 80 射频功率放大器IC 0 100 射频开关 0 25 电池 0 3000 风扇 0 0 其他1 0 0 其他2 总计λ （10 (exp-9)·1/h） 估计等效MTBF ＝ 1 / 总计λ （小时） 注意：如果以上的单元格发生了更改，请务必选定最右列，然后按 F9，更新计算结果。 提示： 上表中的数据仅用于估算，不需要严格准确。一般要求关键器件（单个FIT值较大的）应当精确到一个；对于数量较多、单个FIT值较小的阻容类元件和普通集成电路，数量误差小于20％即可。 估算结果是否能符合系统产品规格书文件中要求的标准：

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请输入密级

<上述估算的准确性，主要是为了区分失效率较高的单元和关键器件，原则上只需要精确到数量级一致；其中个别特殊器件/单元可以单独估算比较。如果发现不能符合要求（差别很大），请务必及时向系统工程师和硬件经理反馈，并讨论制订补偿优化措施。几种参考措施如下：

1、修改器件选型方案，把最失效率最高的器件换成其他功能性能相近的器件，例如采用更高等级的器件、其他供应商的器件等；

2、修改电路方案，必要时可修改系统方案。例如进行单元电路备份设计，或改变电路实现原理（避开失效率较高的器件）等；

3、强化降额设计。即；比通用的降额标准更进一 步降额；

4、增强故障管理、可维护性设计。把容易损坏的器件或电路单元，通过系统监控电路和软件，进行重点监控，并且进行易于维护更换的设计，一旦损坏，可以立即更换，从而把器件损坏造成的业务影响降到最低。需要软件配合实现。>

有关本板可靠性指标的实际保障措施参见本章其他各小节。

3）故障定位率

<对于致命故障（I类）、严重故障（II类）故障定位到单个现场可更换单元（如单板）通常要求为100％，对于一般故障（III类）通常要求为85％。对轻微故障（IV类）通常不做要求； 目标值：>

措施：

9.1.2 单板故障管理设计

<说明单板设计对故障检测、故障隔离、故障恢复等故障管理的要求。本节属于板间信号级FMEA分析，介于系统级FMEA和器件级FMEA之间。其中器件级FMEA在详细设计中完成。

本部分需要事先完成产品系统级FMEA分析，相关内容可引述《系统级可靠性FMEA分析报告》的描述。>

1）主要故障模式（FMEA）和检测措施分析

<需要给出本单板不同故障严酷度级别的定义（各产品的严酷度级别是各自定义的），与背板接口信号的可靠性系统级FMEA（故障模式影响分析）分析，以及经过可靠性分析对软件、硬件分别提出的故障管理需求和对测试提出的故障验证需求。并给出减小发生故障可能性的方案。注意参考相关的器件失效分析案例。有关严酷度的概念和评估原则，参见可靠性系统工程培训材料。

本节需要给出本板所有外部接口信号的具体故障模式分析。 可以引用单板系统级（接口信号） Page 19，Total 31 第19页，共31

请输入密级

的FMEA分析报告。>

表5 板间接口信号故障模式分析表

<对于较简单的情况，请直接在下表中填写；对于较复杂的情况，请填写《板间信号级FMEA

分析表格.xls》、《板间信号级可靠性FMEA分析报告.doc》 ，并将此文件作为附件嵌入本节。（表中的文字是示例，编写正式文档时请删除）：>

严酷检测灵补偿措施故障模对本板度类故障检测方法（建敏度信号名称 对系统的最终影响 （建议增式 的影响 别（改议增加） （建议加） 进前）增加） state_ne常高，MPU对对MMPU板无意II 从控制通道，定时定时检如发现某t[0：1] 断路 网板主义，有GE接口单板冗余读取MNET测 NET板状备状态如LPU板需要利用板主备状态 态信号错判断错该信号控制误，告警 误 VSC7132。 常低，MPU对对MMPU板无意II 从控制通道，定时定时检如发现某短路 网板主义，有GE接口单板冗余读取MNET测 NET板状备状态如LPU板需要利用板主备状态 态信号错判断错该信号控制误，告警 误 VSC7132。 PWR_C常高、与电源与电源框、风扇框II 协议保证检测频 OM0_R常低、框、风扇串口通信中断 率，与风扇框通信X+- 短路、框串口中断后，建议查询严酷度类别（改 进后）III III 断路 通信中断

2）硬件故障管理需求

各单板温度，必要时可单板断电 <根据板间信号级FMEA分析结论，确定单板原始告警信息，对硬件故障检测、隔离、恢复提出需求。需要区分在线检测、离线检测（装备检测）、功能检测和调试测试、自检的需求和差异>

3）软件故障管理需求

<根据板间信号级级FMEA分析结论，对相关软件支持硬件故障检测、隔离、恢复的功能提出需求。需要区分在线检测、离线检测（装备检测）、功能检测和调试测试、自检的需求和差异>

4）测试验证需求

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