专业技巧：电路系统设计的方法

一个电路系统的完整设计过程，包括系统设计、功能设计、容差设计三个阶段。系统设计似乎是其中最务虚的部分，但又是最重要的部分，也是最迷茫最感觉无从下手的部分。

在借鉴航天系统总体设计思路、FMEA工作流程、SIL功能安全设计等多方面的设计方法后，集思广益，综合出了一个基于接口单一故障状态下的错误处理措施的系统方法。本来也没觉得什么，但在多次讲课后，多次听到听众反映“此法甚妙，它可以在设计师没有可靠性设计经验的情况下，帮助打开一扇可以发现可靠性隐患和找到解决方法的大门，如果用好了，确实不错。

系统设计

系统，有多个个体组成，且个体之间通过相互作用，形成一个有机且完成一个完整功能的整体。它有两个核心点，一是多个个体，二是个体间相互作用。而个体和个体之间的相互作用就是通过接口实现的，这里的接口包括电气接口、信息接口、机械接口、环境接口，所以有的教科书上也把系统设计简化称为“接口设计”，此称呼虽显粗浅，倒也基本恰如其分。其分析框架如图：

功能分析

列出每一个具体的接口，这一点倒还不算难，基本了解产品的工程师都可以做得到。

容差分析

下一步就是列出每个接口的单一故障状态（SFC）了，这需要一点对产品的理解，不过有个东西可以好好利用，就是公司过去同类产品的投诉记录，当然也可以结合一些行业资深人士的经验（如上表中<单一故障list>一列）。这部分列得越全，则后面问题预防的就会越好。毕竟，发现问题是最难的，君不闻“一流的人才发现问题，二流的人才解决问题，三流的人才制造问题”嘛。

列出了单一故障后，剩下的问题就是解决了问题了，解决的方式有多种，不是说只有唯一的选项——消灭。有些问题用消灭性的措施是很难有解、或者成本代价很大的，消灭的措施就是“防错措施”；如果系统要求不是实时性功能的话，也可以用“判错”的措施解决，判断出来并给予提示，让使用者能及时处理和发现问题，也算是功德基本圆满；当然，在判断出来后，如果能纠正，那自然是最好，这样的措施叫“纠错”。

最后就是没有办法的办法了，既防不住，又判不出，自然也纠不了，那只好默认问题的发生，但发生后须有充分的措施保证，即使故障了，不会出现致命的后果，能及时悬崖勒马救命于一线，也算是不得已的最后保障了，这就叫“容错措施”。至于在工作中实际选哪一种措施解决问题，宜根据实际要求来抉择，抉择的基础是成本、技术难度、后果的可接受程度。

以上都是设计阶段的内容，之后的测试也必不可少的需加入这些项的测试验证。验证的方法就是人为的制造单一故障，然后看故障后的系统措施是否生效，以保证系统的可靠性和安全性。