過程系統(tǒng)的生命周期通常很長(zhǎng)。并不是說系統(tǒng)不會(huì)不時(shí)更新，但與其他行業(yè)不同的是，發(fā)現(xiàn)一個(gè)有幾十年歷史的系統(tǒng)仍在悄悄地工作并不罕見。這種持久性是由一系列因素驅(qū)動(dòng)的，包括對(duì)底線的關(guān)注、中斷盈利活動(dòng)以適應(yīng)升級(jí)的成本，以及許多系統(tǒng)都是為持久和適應(yīng)未來而構(gòu)建的這一事實(shí)。

為了確保電子系統(tǒng)的持續(xù)向后和向前兼容性，需要關(guān)注許多領(lǐng)域。例如，在組件級(jí)別，尋找具有標(biāo)準(zhǔn)化接口、健壯數(shù)據(jù)格式和版本控制策略的部件，同時(shí)還要進(jìn)行全面測(cè)試以驗(yàn)證不同軟件和硬件版本之間的兼容性。

如果您將其放在說明電子元件過時(shí)的圖表中，它將顯示組件生命周期。它將從“有效”變?yōu)椤安煌扑]用于新設(shè)計(jì) （NRND）”，然后是“最后一次購買 （LTB）”，最后是“過時(shí)”，突出了組件變得越來越難以或不可能獲得或使用的階段。

標(biāo)準(zhǔn)化接口和格式在實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽方面的作用是什么？

一個(gè)簡(jiǎn)單的起點(diǎn)是查看引腳排列和協(xié)議。尋找符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)引腳布局和通信協(xié)議（例如 kSPI、I2C、UART）的組件。例如，Wi-Fi 已通過一個(gè)活躍的支持組織盡可能兼容。這確保了來自不同制造商的組件可以無縫互作。

同樣，在軟件/固件級(jí)別，尋找使用定義明確且廣泛支持的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行通信和存儲(chǔ)的產(chǎn)品。這樣可以更輕松地保持不同軟件版本和硬件平臺(tái)之間的兼容性。

利用開放標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的組件也可以提供一些防止過時(shí)的保險(xiǎn)，因?yàn)檫@些組件更有可能在不同的系統(tǒng)和平臺(tái)上得到支持。另一個(gè)值得關(guān)注的兼容性領(lǐng)域是電磁干擾 （EMI）。正向迭代通常必須保持相同的 EMI 曲線，甚至可能需要滿足更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。請(qǐng)務(wù)必考慮此問題。

版本控制如何幫助實(shí)現(xiàn)生命周期？

軟件和固件應(yīng)該是最容易處理的事情，但事實(shí)上，它們通常依賴于供應(yīng)商的價(jià)值鏈和隱藏的設(shè)計(jì)功能，這可能使它們更容易或更難適應(yīng)不斷變化的技術(shù)環(huán)境。當(dāng)然，有時(shí)供應(yīng)商只是決定停止支持給定的技術(shù)。

出于這些原因，為軟件和固件實(shí)施健壯的版本控制策略是值得的。這需要對(duì)產(chǎn)品路線圖和已發(fā)布的計(jì)劃進(jìn)行研究，并對(duì)路線圖和計(jì)劃實(shí)施的可能性進(jìn)行一些分析。該策略應(yīng)允許未來的開發(fā)、更新和升級(jí)，而不會(huì)抑制與舊版本的兼容性。

將硬件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為可擴(kuò)展也是謹(jǐn)慎的做法，這樣就可以添加新的特性和功能，而無需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面改造。不過，兩者都會(huì)帶來挑戰(zhàn)。

硬件特別困難，因?yàn)榛驹O(shè)計(jì)需求通常足夠具有挑戰(zhàn)性，而不必考慮與舊系統(tǒng)的可比性。通過觀察水晶球來嘗試了解將來可能需要哪些功能并非易事。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也很重要，但它們可能屬于路線圖討論。

對(duì)于許多系統(tǒng)來說，應(yīng)用程序編程接口 （API） 實(shí)際上是使元素成功即插即用的關(guān)鍵。如果可能，請(qǐng)確定您正在考慮的 API 是否設(shè)計(jì)為向后兼容，從而允許新軟件版本與舊組件一起使用，反之亦然。并非所有 API 都相同。

為什么擁有最好的 API 對(duì)長(zhǎng)壽很重要？

選擇不當(dāng)?shù)?API 可能會(huì)導(dǎo)致重大挑戰(zhàn)，從而影響開發(fā)時(shí)間、成本、性能，甚至應(yīng)用程序的安全性。最根本的挑戰(zhàn)是確保 API 提供必要的功能和數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)您的應(yīng)用程序目標(biāo)。仔細(xì)分析 API 的終端節(jié)點(diǎn)、方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，看看它們是否符合您的需求。

API 是否提供您需要的所有功能，或者您是否必須妥協(xié)或自己構(gòu)建其他功能？提供的功能是否與您的特定使用案例相關(guān)？API 使用哪些數(shù)據(jù)格式（例如 JSON、XML）？這些格式是否與您現(xiàn)有的系統(tǒng)和編程語言兼容？如果存在顯著差異，則數(shù)據(jù)映射和規(guī)范化可能非常耗時(shí)。

API 提供者如何處理更新和更改？正確的版本控制可確保向后兼容性，并使您能夠按照自己的節(jié)奏遷移到新版本。新版本的 API 與舊版本在多大程度上向后兼容？重大更改可能需要對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行大量代碼修改。最后，了解 API 提供商關(guān)于棄用舊版本的策略非常重要。在版本停用之前，您會(huì)收到多少通知？

硬件設(shè)計(jì)選擇如何影響使用壽命？

牢記設(shè)計(jì)選擇對(duì)于使用壽命非常重要。例如，雖然數(shù)字電源管理正在取代傳統(tǒng)的模擬控制器，以便在同時(shí)具有舊（模擬）和新（數(shù)字）部件的系統(tǒng)中平穩(wěn)工作，但數(shù)字系統(tǒng)需要保留一些舊功能。

一個(gè)常見的特性是輸出電壓微調(diào)。這使用戶可以調(diào)整模擬電源模塊的輸出電壓。模擬系統(tǒng)可以使用一個(gè)簡(jiǎn)單的外部電阻器來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)（見圖）。這非常有用，因?yàn)檫@意味著少量標(biāo)準(zhǔn)功率模塊可用于許多不同的應(yīng)用，即使它們需要不同的電壓或更多，它們也可以適應(yīng)不斷變化的技術(shù)需求。

該控制器使用兩個(gè)外部電阻器 RDOWN 和 RUP 來調(diào)節(jié)輸出電壓。RDOWN 通過降低誤差放大器正輸入的信號(hào)來降低輸出電壓。RUP 通過降低誤差放大器負(fù)輸入的信號(hào)來提高輸出電壓。

測(cè)試如何幫助確保長(zhǎng)壽？

進(jìn)行添加或更改時(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試以確保新的軟件和硬件版本仍然可以與較舊的組件和版本一起正常運(yùn)行。同樣，最好在可行的范圍內(nèi)評(píng)估系統(tǒng)與未來軟件和硬件版本配合使用的能力，盡早發(fā)現(xiàn)潛在的兼容性問題。

環(huán)境測(cè)試應(yīng)包括溫度、振動(dòng)等因素，以確保組件能夠承受實(shí)際條件并隨著時(shí)間的推移保持兼容性。這可能包括涉及比實(shí)際使用中可能遇到的更嚴(yán)重條件的加速老化測(cè)試。

為什么元件選擇考慮因素對(duì)于確保使用壽命如此重要？

說到長(zhǎng)壽，俗話說，“鏈條的強(qiáng)度取決于其最薄弱的環(huán)節(jié)”，這句話完全適用。所有組件的可靠性和質(zhì)量對(duì)于確保整體的長(zhǎng)使用壽命是必要的。這并不意味著設(shè)計(jì)需要 “鍍金”。但組件選擇應(yīng)基于證據(jù)。

通常，從信譽(yù)良好的制造商那里選擇組件，這些制造商在可靠性和質(zhì)量方面有良好的記錄是一個(gè)非常好的開始。但不要讓聲譽(yù)本身成為指南。仔細(xì)查看組件數(shù)據(jù)表和文檔，了解其規(guī)格、限制和兼容性要求。確保組件符合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)（例如 RoHS、IPC）。

深入了解制造商的可靠性。現(xiàn)有文獻(xiàn)中是否有任何跡象表明性能不佳？制造商或其產(chǎn)品線是否受到法律訴訟？回到前面的要點(diǎn)，尋找具有大量數(shù)據(jù)表、應(yīng)用說明和可靠性數(shù)據(jù)的供應(yīng)商。

可以延長(zhǎng)壽命嗎？

是的，如上所述，可以采用多種方法來延長(zhǎng)系統(tǒng)的服務(wù)壽命。在設(shè)計(jì)中，要使系統(tǒng)保持長(zhǎng)期良好運(yùn)行，同時(shí)確保它們能夠進(jìn)行升級(jí)，這意味著要為另一個(gè)維度進(jìn)行設(shè)計(jì)：時(shí)間。

耐用的系統(tǒng)可節(jié)省停機(jī)時(shí)間，減少資本支出，并釋放工程資源用于更高附加值的活動(dòng)。