可信嵌入式软件开发方法与实践/中航工业首席专家技术丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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图书标签:

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• 软件工程
• 实践指南
• 中航工业
• 技术丛书

出版社： 航空工业出版社

ISBN：9787516513231

版次：1

商品编码：12272129

包装：精装

丛书名： 中航工业首席专家技术丛书

开本：16开

出版时间：2017-09-01

用纸：胶版纸

页数：529

正文语种：中文

内容简介

　　《可信嵌入式软件开发方法与实践/中航工业首席专家技术丛书》从广泛的角度介绍了可信嵌入式软件工程相关的概念、技术、方法和实践。全书共分为4个部分共23章。第1部分为概论，介绍了嵌入式系统和嵌入式软件的分类、特征和发展情况，并对可信性软件的相关基本概念、属性和需要关注的研究内容进行了描述；重点阐述了软件自身的特点、导致软件不可信的因素和软件开发遇到的困扰：描述了软件工程基础知识，包括软件工程基本概念、基本原则和研究内容。第2部分为通用的软件工程的阐述，分别对软件全生命周期模型、开发计划与策划、需求开发及管理、软件架构设计技术、机载软件的设计、软件验证技术、软件质量保证、软件可信性评估、软件可靠性评估和软件安全性评估等软件工程各个方面进行了详细论述。第3部分为机载软件及其工程化方法，重点介绍了机载共性软件适航标准DO-178、《军用软件研制能力成熟度模型》，以及机载软件知识库。第4部分为天脉操作系统的开发实践，对自行研制的天脉操作系统的开发实践进行了详细的描述，其中包括天脉操作系统的研制策划、项目立项论证和研制总要求论证、软件计划过程和软件开发过程实践等。
　　软件研制有很多工程化规定和指南，但是缺乏工程化的方法学指导，以及对软件工程全面的融会贯通的理解，《可信嵌入式软件开发方法与实践/中航工业首席专家技术丛书》能够为航空工业和其他领域从事高安全性系统设计的软件工作人员提供有用的参考资料。

作者简介

　　韩炜，研究员，博士，博士生导师。中航工业计算所副所长，享受国务院特殊津贴，省级有突出贡献专家，中航工业软件工程技术首席技术专家。主要从事机载计算机系统技术、基础软件技术等相关领域研究。主持与参与了诸多国家重点装备的研究工作，获得国家科学技术进步奖、省部级技术进步奖、集团公司级成果奖近百项，在国内外多家刊物发表学术著作多篇。曾被授予“中央企业劳动模范”“部级有突出贡献中青年专家”和“航空报国优秀贡献奖”等荣誉称号。

目录

第1部分 概论
第1章 嵌入式软件概述
1．1 引言
1．1．1 嵌入式系统
1．1．2 嵌入式软件
1．2 可信软件
1．2．1 处理模型及其假设
1．2．2 可信性软件的研究内容
1．3 软件属性及软件可信性属性
1．3．1 软件可用性
1．3．2 软件可靠性
1．3．3 软件安全性
1．3．4 软件信息安全性
1．3．5 软件维修性
第2章 软件困惑
2．1 软件的特点
2．1．1 可塑性
2．1．2 变态性
2．1．3 开发过程
2．2 软件不可信因素
2．2．1 定义
2．2．2 错误
2．2．3 故障
2．2．4 失效
2．3 错误、故障、失效的关系
2．4 软件的困扰
第3章 软件工程概念
3．1 软件工程概念的提出
3．2 软件工程基本概念
3．2．1 狭义的软件工程化
3．2．2 广义的软件工程化
3．3 软件工程的基本原则
3．4 软件工程的研究内容
3．4．1 软件工程过程
3．4．2 软件工程方法研究
3．4．3 计算机辅助软件工程工具研究

第2部分 软件工程概念
第4章 软件全生命周期模型
4．1 瀑布模型
4．2 增量迭代模型
4．3 快速原型模型
4．4 螺旋模型
4．5 敏捷模型
4．5．1 极限编程
4．5．2 Scrum模式
第5章 开发计划与策划
5．1 软件策划与软件计划概述
5．1．1 软件策划过程是高质量软件的保证
5．1．2 软件策划的依据与参考
5．2 软件策划过程的目标
5．3 软件计划
5．3．1 软件开发计划
5．3．2 软件验证计划
5．3．3 软件配置管理计划
5．3．4 软件质量保证计划
5．4 软件开发标准
5．4．1 软件需求标准
5．4．2 软件设计标准
5．4．3 软件编码标准
5．5 软件计划和软件开发标准的配置管理
5．6 软件策划过程的评审和质量保证
第6章 需求开发及管理
6．1 需求标准
6．1．1 需求的正确性
6．1．2 需求完整性
6．1．3 需求的可验证性
6．1．4 非功能需求
6．1．5 需求的鲁棒性
……

第3部分 机载软件及软件工程
第4部分 一个可信性软件（天脉操作系统）的实践
缩略语
参考文献

【书名】 智能硬件的诞生：从构思到量产的系统工程 【作者】 （此处可虚构作者名字，例如：张伟，李明） 【出版社】 （此处可虚构出版社名称，例如：科技之光出版社） 【出版日期】 （此处可虚构出版日期，例如：2024年5月） 【内容简介】 在信息技术飞速发展的浪潮中，智能硬件已不再是科幻小说的情节，而是深刻改变我们生活、工作乃至整个社会面貌的现实力量。从穿戴式健康监测设备到智慧家庭的互联互通，从自动驾驶汽车的革新到工业物联网的智能升级，智能硬件的触角无处不在，它们以集成的硬件、软件与网络能力，为用户带来前所未有的便捷与体验。然而，在这些看似触手可及的智能产品背后，是一项极其复杂且充满挑战的系统工程——从一个模糊的构思，到最终在大规模生产线上诞生的成熟产品，每一个环节都凝聚着无数工程师的心血与智慧。 《智能硬件的诞生：从构思到量产的系统工程》一书，正是为了系统性地梳理和阐释这一复杂而精密的创造过程而写。本书并非对单一技术领域的浅尝辄止，而是着眼于整个智能硬件的生命周期，从概念的萌芽、设计的落地，到软硬件的协同、供应链的整合，再到生产的优化与市场的推广，全方位地揭示智能硬件从无到有的完整轨迹。我们旨在为有志于投身智能硬件开发、创新创业的读者，提供一套清晰的路线图和扎实的理论指导，帮助他们理解并掌握将创意转化为现实产品的关键要素与核心流程。 本书内容涵盖以下几个核心章节： 第一部分：智能硬件的蓝图——概念与需求分析 任何伟大的产品都源于一个清晰的愿景。本部分将深入探讨智能硬件的起源——市场洞察与用户需求分析。我们将剖析如何识别潜在的市场机会，理解目标用户的真实痛点与未被满足的需求，并将其转化为切实可行的产品概念。这不仅仅是头脑风暴，更是基于数据分析、用户访谈、竞品研究等一系列严谨方法的探索。 市场趋势解读与机会识别： 深入分析当前智能硬件领域的宏观趋势，如AIoT（人工智能物联网）、边缘计算、5G通信等技术如何驱动新的应用场景，以及不同细分市场的增长潜力。 用户研究方法论： 详细介绍用户画像构建、用户旅程地图绘制、可用性测试等用户研究的核心方法，强调以用户为中心的设计理念。 需求定义与优先级排序： 如何将模糊的用户需求转化为具体的产品功能需求，并运用各种技术（如Kano模型、MoSCoW法则）进行优先级排序，确保资源投入到最能创造价值的部分。 技术可行性评估： 在概念阶段，如何初步评估现有或新兴技术能否支撑产品设想，避免“空中楼阁”。 第二部分：硬朗的骨骼——硬件设计与开发 硬件是智能硬件的物质载体，是其实现功能的基础。本部分将聚焦硬件设计与开发的核心环节，从元器件的选择到电路的设计，从结构的外观到可靠性的保障，每一个细节都至关重要。 核心芯片选型与系统架构设计： 探讨MCU（微控制器）、SoC（系统级芯片）、传感器、通信模块等关键器件的选型原则，以及如何根据产品需求设计高效、低功耗、可扩展的硬件系统架构。 电路设计与PCB布局： 讲解模拟电路、数字电路、电源管理电路等基础知识，以及PCB（印刷电路板）的设计流程、布线规则、信号完整性与电源完整性分析。 结构设计与外观美学： 强调工业设计的重要性，如何将功能性、人体工程学与美学巧妙结合，创造出既实用又具吸引力的产品外观。材料选择、散热设计、防水防尘等结构考量亦将详述。 元器件认证与合规性： 介绍产品所需通过的各项国际与行业标准（如CE、FCC、RoHS等）及其对元器件选择和设计的影响。 原型开发与测试： 从PCB打样、元器件焊接，到多层板的集成与功能验证，详细介绍原型制作的流程与关键技术，以及初步的硬件功能测试方法。 第三部分：灵魂的赋能——嵌入式软件开发 如果说硬件是智能硬件的身体，那么嵌入式软件就是赋予其生命的灵魂。本部分将深入探讨嵌入式软件的开发流程、关键技术与最佳实践，特别是如何在资源受限的环境下，实现稳定、高效、安全的软件运行。 嵌入式操作系统（RTOS）选型与应用： 介绍FreeRTOS, Zephyr, RT-Thread等主流嵌入式操作系统的特点与适用场景，以及如何在RTOS下进行任务调度、进程管理、内存管理等。 驱动程序开发与硬件抽象层（HAL）： 讲解如何编写可靠的设备驱动程序，屏蔽底层硬件差异，构建标准化的硬件抽象层，提高软件的可移植性。 固件（Firmware）开发与系统集成： 深入解析固件的开发流程，包括底层启动、系统初始化、功能模块实现、通信协议栈集成等，强调软硬件协同调试的重要性。 通信协议与网络连接： 覆盖Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, LoRa, NB-IoT, 4G/5G等多种无线通信技术，以及TCP/IP, MQTT, CoAP等物联网通信协议的应用。 安全与可靠性设计： 关注嵌入式系统的安全性，如加密算法、安全启动、固件更新安全等，以及如何通过冗余设计、错误处理、Watchdog等机制提高系统的可靠性。 固件升级（OTA）与远程管理： 讲解OTA升级的原理、实现方式及安全考量，以及如何构建远程设备管理平台。 第四部分：智慧的融合——软硬件协同与系统集成 智能硬件的真正价值在于软硬件的深度融合，以及各模块间的无缝协同。本部分将重点关注软硬件协同设计、系统集成与整体性能优化。 软硬件接口定义与协同开发： 强调在项目早期就建立清晰的软硬件接口规范，促进软件和硬件团队并行开发，减少后期集成风险。 系统级测试与性能调优： 介绍集成测试、系统测试、压力测试等方法，以及如何对功耗、响应时间、数据吞吐量等关键性能指标进行分析和优化。 功耗管理策略： 探讨在不同工作模式下的功耗优化技术，如低功耗模式、动态频率调整、智能休眠等，以延长设备续航。 调试工具与方法： 介绍逻辑分析仪、示波器、JTAG/SWD调试器、性能分析工具等硬件调试设备，以及日志分析、异常捕获等软件调试技巧。 第五部分：生产的脉络——供应链管理与量产 再优秀的设计，也需要转化为规模化的产品才能实现商业价值。本部分将揭示智能硬件从原型到大规模生产的关键环节，包括供应链的选择、生产流程的控制、质量的保障以及成本的优化。 元器件采购与供应链建立： 讲解如何选择可靠的元器件供应商，建立稳定的供应链体系，并进行有效的库存管理。 PCBA制造与组装： 深入介绍SMT（表面贴装技术）、DIP（插入式元件）等PCBA制造工艺，以及整机组装流程。 生产测试与质量控制： 详细阐述ICT（在线测试）、FT（功能测试）、老化测试等生产过程中的关键测试环节，以及建立完善的质量管理体系。 良率提升与成本控制： 分析影响生产良率的因素，探讨如何通过工艺优化、自动化生产等手段降低生产成本。 可制造性设计（DFM）与可测试性设计（DFT）： 强调在设计阶段就考虑生产制造的便利性与测试的可行性，以减少后期生产中的问题。 第六部分：市场的生命线——产品发布与迭代 一款成功的产品，离不开有效的市场推广和持续的优化。本部分将探讨智能硬件的产品发布策略、市场反馈的收集与产品的迭代更新。 产品认证与合规性测试： 再次强调产品在上市前必须通过的各项国家和地区性的强制认证。 包装设计与用户手册： 关注产品包装的体验，以及清晰易懂的用户手册对用户上手的重要性。 市场推广与渠道建设： 探讨线上线下的推广策略，以及不同销售渠道的选择与管理。 用户反馈收集与数据分析： 如何通过多种渠道收集用户的使用反馈，并利用数据分析工具挖掘用户行为，为产品改进提供依据。 产品生命周期管理与迭代开发： 阐述产品从发布到退市的整个生命周期，以及如何基于用户反馈和市场变化，进行产品的持续迭代与升级。 本书特色： 系统性： 全面覆盖智能硬件从概念到量产的整个生命周期，构建完整的知识体系。 实践性： 结合大量实际案例，讲解具体的技术实现与开发流程，强调“如何做”。 前瞻性： 关注行业最新技术动态与发展趋势，为读者提供未来的发展方向。 可读性： 语言通俗易懂，避免过多晦涩的技术术语，适合不同背景的读者。 《智能硬件的诞生：从构思到量产的系统工程》是一本面向所有希望深入了解并参与智能硬件开发与创新的工程师、产品经理、创业者乃至科技爱好者们的实用指南。它将帮助您理解智能硬件背后隐藏的复杂系统，掌握将创意转化为触手可及的智能产品的关键技能，助力您在快速发展的智能硬件时代乘风破浪，创造属于您的未来。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一个刚踏入嵌入式开发不久的新手来说，这本书的名字简直是我的“救星”！我发现自己常常陷入一种困境：一方面，我渴望学习和掌握先进的开发技术，能够快速地实现各种功能；另一方面，我又隐隐感觉到，在追求速度和功能的过程中，软件的可靠性和安全性可能会被忽视。看到“可信嵌入式软件开发方法与实践”这个书名，我首先想到的是，这是否意味着存在一种更“靠谱”的开发方式，能够让我从一开始就避免走弯路？我希望书中能用通俗易懂的语言，解释清楚“可信”到底意味着什么，以及为什么它在嵌入式领域如此重要。我特别期待书中能提供一些具体的、可操作的“方法”，而不是空泛的理论。比如，有没有一些流程上的指导，告诉我应该在什么时候做什么事情，才能最大程度地保证软件的质量？有没有一些具体的编码技巧或者工具推荐，能够帮助我写出更健壮、更不容易出错的代码？我希望这本书能像一位经验丰富的导师，在我迷茫的时候，能够指引我方向，告诉我正确的路径。而且，“中航工业首席专家技术丛书”这个标签，让我觉得这本书的内容一定是非常扎实、非常具有行业代表性的。我希望它能帮助我建立起一个正确的开发观，不仅仅是完成功能，更重要的是开发出能够真正被信赖的软件。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我对嵌入式开发世界的新视角！作为一名在行业内摸爬滚打多年的开发者，我一直深感在可靠性和安全性方面，传统方法有时显得捉襟见肘，尤其是在面对日益复杂的航空航天、汽车电子等高风险领域时。我之前也接触过一些关于安全编码或者敏捷开发的书籍，但它们往往侧重于某个单一环节，或者理论性过强，缺乏落地性的指导。而这本书，从书名就能感受到那种深厚的底蕴——“可信嵌入式软件开发方法与实践”，而且还是“中航工业首席专家技术丛书”，这本身就自带一种权威感和实操性。我尤其期待书中能详细阐述如何在软件开发的早期阶段就融入“可信”的基因，而不是事后弥补。我希望它能提供一套系统性的框架，涵盖从需求分析、设计、编码、测试到部署维护的全生命周期，并且在每个环节都能给出具体的、可执行的策略和技术。比如，在设计阶段，是如何做到高内聚低耦合，如何进行风险评估和缓解？在编码阶段，有没有推荐的编码规范和静态分析工具的应用？在测试阶段，又有哪些针对嵌入式系统特有的、能够有效验证“可信性”的方法，例如形式化验证、故障注入测试等等。当然，理论再好，落地才是关键，我希望书中能有大量的实际案例分析，最好是来自中航工业这样顶尖的航空工业领域，能够真实地反映出这些方法在复杂项目中的应用效果和遇到的挑战，以及如何克服这些挑战。我迫切地想知道，如何才能真正构建出既高性能又绝对可靠的嵌入式软件，让用户在使用时能够安心无忧。

评分☆☆☆☆☆

在当今技术飞速发展的时代，尤其是在人工智能、物联网等领域，嵌入式系统扮演着越来越核心的角色。然而，随之而来的安全和可靠性挑战也日益严峻。我一直在寻找一本能够系统性地解决这些问题的著作，能够提供一套成熟的方法论和实践指导。这本书的出现，正是我所期待的。《可信嵌入式软件开发方法与实践》这个题目，精准地击中了行业痛点。我个人非常看重“方法与实践”这几个字，意味着它不仅会讲解理论，更会提供可行的操作步骤和案例。我希望书中能详细阐述如何构建一个“可信”的开发流程，从需求定义、系统设计、软件实现、集成测试到部署维护，每一个环节都应该有明确的策略和验证机制。例如，在需求阶段，如何确保需求的完整性、一致性和可验证性，避免因需求不明确而引入潜在风险？在设计阶段，如何运用一些先进的设计模式和架构原则，来增强系统的容错能力和安全性？在代码实现阶段，是否会推荐一些业界公认的编码规范，以及如何有效地利用静态代码分析和动态分析工具来发现潜在缺陷？尤其吸引我的是“中航工业首席专家技术丛书”这个系列，它意味着这本书的内容一定是在高要求的航空工业领域经过了严格的检验和实践，具有极高的参考价值。我非常期待书中能够分享一些在复杂项目中，如何应对极端情况（例如，硬件故障、网络攻击、人为误操作等）的经验，以及如何通过软件设计来提升系统的韧性。

评分☆☆☆☆☆

这套书的出现，真像是解了我多年的燃眉之急！我一直觉得，在嵌入式开发领域，尤其是涉及到生命安全或者关键基础设施的项目，我们往往会面临巨大的压力，因为任何一个微小的错误都可能导致灾难性的后果。很多时候，我们都是在“已知风险”和“潜在风险”之间小心翼翼地平衡，但对于如何科学、系统地降低这些风险，感觉总是抓不住重点。这本书的题目，特别是“可信”，让我眼前一亮。我理解的“可信”不仅仅是功能正确，更包含了安全性、可靠性、健壮性等多个维度。我特别希望书中能够深入探讨如何建立一个强大的“信任模型”，从源头上保证软件的质量。我脑海里构想过很多场景：比如，当一个系统需要处理海量并发数据时，如何确保它不会因为资源耗尽而崩溃？当面对外部恶意攻击时，如何设计出能够抵御攻击的软件架构？当硬件出现瞬时故障时，软件能否优雅地处理并恢复？我对书中关于“实践”的部分抱有极大的期望，希望能看到一些具体的技术方法论，比如如何进行详细的建模和分析，如何利用形式化方法来证明软件的关键属性，以及在整个开发流程中，如何有效地进行配置管理和变更控制，确保每一次改动都是可追溯、可验证的。此外，如果书中能分享一些在实际工程中遇到的难题，以及解决这些难题的经验和教训，那就更好了。毕竟，理论知识固然重要，但来自真实世界的智慧才是最宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本《可信嵌入式软件开发方法与实践》简直是我近期阅读过的最有价值的技术书籍之一！作为一名长期从事嵌入式系统开发，尤其是涉及到对可靠性和安全性有极高要求的行业（例如，医疗设备、工业自动化）的工程师，我深切体会到“可信”二字的分量。过去，我们可能更多地关注功能的实现和性能的优化，但随着系统复杂度的提升和安全威胁的增加，构建“可信”的嵌入式软件已经成为一项迫切的任务。我非常欣赏这本书的书名所传达的理念——它不仅仅是关于“开发”，更是关于“可信”的开发。这暗示着一种更深入、更全面的方法论，需要贯穿软件生命周期的始终。我特别希望能从书中学习到如何构建一个端到端的、能够保证软件“可信”的开发体系。比如，在需求分析阶段，如何通过形式化方法或者风险分析来确保需求的无歧义性和完备性？在设计阶段，有哪些设计原则和模式能够有效地提高软件的健壮性和安全性，例如，如何进行模块化设计、接口定义，以及如何进行安全性设计？在编码和测试阶段，我想知道是否有推荐的工具链和方法，能够帮助开发者写出高质量的代码，并且能够有效地验证软件的各个方面，包括功能正确性、性能稳定性、安全防护能力等。作为“中航工业首席专家技术丛书”的一员，我相信这本书一定蕴含着宝贵的实战经验和技术智慧，我非常期待能够从中获得能够直接应用于我日常工作中的宝贵知识和技能。