Встроенная самопроверка - Built-in self-test

А встроенная самопроверка (БИСТ) или же встроенный тест (КУСОЧЕК) - это механизм, позволяющий машине тестировать себя. Инженеры разрабатывают BIST с учетом таких требований, как:

или ограничения, такие как:

  • ограниченная доступность для технических специалистов
  • стоимость испытаний при производстве

Главная цель [1] BIST состоит в том, чтобы уменьшить сложность и тем самым снизить стоимость и уменьшить зависимость от внешнего (программируемого по шаблону) испытательного оборудования. BIST снижает стоимость двумя способами:

  1. сокращает продолжительность цикла тестирования
  2. снижает сложность настройки теста / пробника за счет уменьшения количества сигналов ввода / вывода, которые должны управляться / проверяться под контролем тестера.

Оба варианта приводят к сокращению почасовой оплаты услуг автоматизированного испытательного оборудования (ATE).

Именование

Название и концепция BIST возникли из идеи включения генератор псевдослучайных чисел (PRNG) и циклическая проверка избыточности (CRC) на IC. Если все регистры, которые хранят состояние в ИС, находятся в одной или нескольких внутренних цепочках сканирования, то функция регистров и комбинационная логика между ними будет генерироваться уникальная подпись CRC для достаточно большой выборки случайных входных данных. Таким образом, все, что нужно сделать IC, - это сохранить ожидаемую подпись CRC и проверить ее после набора достаточно больших выборок из PRNG. Сравнение CRC с ожидаемой подписью или фактической результирующей подписью CRC обычно осуществляется через JTAG IEEE 1149.1 стандарт.

Приложения

BIST обычно помещается в оружие, авионика, медицинское оборудование, автомобильная электроника, сложное оборудование всех типов, необслуживаемое оборудование всех типов, и интегральные схемы.

Автомобильная промышленность

Основная статья: Бортовая диагностика

Сама автомобильная промышленность проводит испытания для повышения безопасности и надежности. Например, большинство автомобилей с антиблокировочной системой тормозов проверяют их один раз за интервал безопасности. Если антиблокировочная тормозная система обрыв провода или другая неисправность, тормозная система возвращается к нормальной работе тормозной системы. Большинство контроллеров автомобильных двигателей включают «режим торможения» для каждого датчика, так что двигатель будет продолжать работать в случае отказа датчика или его проводки. Другой, более тривиальный пример безвольного режима - это то, что некоторые автомобили проверяют дверные переключатели и автоматически включают свет с помощью датчиков занятости ремня безопасности, если дверные переключатели выходят из строя.

Авиация

Почти вся авионика теперь включает BIST. В авионике цель состоит в том, чтобы изолировать отказавший линейно заменяемые блоки, которые затем удаляются и ремонтируются в другом месте, обычно на складах или производитель. Коммерческие самолеты зарабатывают деньги только тогда, когда летают, поэтому они используют BIST, чтобы минимизировать время нахождения на земле, необходимое для ремонта, и повысить уровень безопасности системы, содержащей BIST. Аналогичные аргументы применимы и к военной авиации. Когда BIST используется в полете, неисправность заставляет систему переключаться в альтернативный режим или оборудование, которое все еще работает. Критическое летное оборудование обычно дублируется или дублируется. Менее ответственное летное оборудование, такое как развлекательные системы, может иметь «вялый режим», который обеспечивает некоторые функции.

Электроника

Производство интегральных схем

Встроенное самотестирование используется для ускорения и снижения затрат Интегральная схема производственные испытания. У ИС есть функция, которая проверяет все или часть внутренних функциональных возможностей ИС. В некоторых случаях это также ценно для клиентов. Например, механизм BIST предоставляется в расширенном fieldbus системы для проверки работоспособности. На высоком уровне это можно рассматривать аналогично ПК. BIOS самотестирование при включении (POST), которое выполняет самотестирование баран и автобусы при включении питания.

Компьютеры

Типичный персональный компьютер тестирует себя при запуске (так называемый ПОЧТОВЫЙ ), потому что это очень сложный механизм. Компьютерная самопроверка, включающая компьютер, была очевидной и недорогой функцией. Большинство современных компьютеров, в том числе встроенные системы, проводят самотестирование своего компьютера, памяти и программного обеспечения.

Необслуживаемая техника

Необслуживаемое оборудование выполняет самотестирование, чтобы определить, нуждается ли оно в обслуживании или ремонте. Типичные тесты предназначены для определения температуры, влажности, плохой связи, взлома или плохого источник питания. Например, системы питания или батареи часто подвергаются нагрузке и могут легко перегреться или выйти из строя. Так что их часто проверяют.

Часто проверка связи является важным элементом удаленной системы. Одна из самых распространенных и незамеченных систем без присмотра - это скромный телефонный концентратор. Он содержит сложную электронику для сбора телефонных линий или данных и их направления к центральному коммутатору. Телефонные концентраторы непрерывно проверяют связь, проверяя наличие периодических шаблонов данных, называемых кадрами (см. СОНЕТ ). Кадры повторяются примерно 8000 раз в секунду.

В удаленных системах часто проводятся тесты для локальной обратной связи, для проверки передатчика и приемника и для удаленного тестирования канала связи без использования компьютера или программного обеспечения на удаленном устройстве. Там, где электронные петли отсутствуют, программное обеспечение обычно предоставляет такую ​​возможность. Например, IP определяет локальный адрес, который является программной обратной связью (IP-адрес 127.0.0.1, обычно локально отображаемый на имя "localhost").

Многие удаленные системы имеют функции автоматического сброса для перезапуска удаленных компьютеров. Они могут быть вызваны отсутствием связи, неправильной работой программного обеспечения или другими критическими событиями. Спутники имеют автоматический сброс и добавляют системы автоматического перезапуска для питания и контроль отношения, также.

Лекарство

Медицинские устройства проверяют себя, чтобы гарантировать их постоянную безопасность. Обычно есть два теста. А самотестирование при включении (POST) выполнит комплексный тест. Затем периодический тест позволит убедиться, что устройство не стало небезопасным после самотестирования при включении. Устройства, критически важные для безопасности, обычно определяют «интервал безопасности» - период времени, слишком короткий для возникновения травмы. Самотестирование наиболее важных функций обычно выполняется не реже одного раза за интервал безопасности. Периодическая проверка обычно является частью самотестирования при включении питания.

Военный

Одна из первых систем BIST с компьютерным управлением была в США. Ракета Минитмен.[нужна цитата ] Использование внутреннего компьютера для управления тестированием снизило вес кабелей и разъемов для тестирования. Minuteman был одной из первых крупных систем вооружения, в которой использовалась постоянно установленная система самотестирования с компьютерным управлением.

Специализации

Существует несколько специализированных версий BIST, которые различаются в зависимости от того, что они делают или как они реализованы:

  • Программируемое встроенное самотестирование (pBIST)
  • Встроенная самопроверка памяти (mBIST) - например, с алгоритмом Маринеску[2]
  • Встроенная логика самотестирования (LBIST)
  • Встроенное самотестирование аналоговых и смешанных сигналов (AMBIST)
  • Встроенное непрерывное самотестирование (CBIST, C-BIT)
  • Управляемая событиями встроенная самопроверка, такая как BIST, проводимая для систем самолета после приземления.
  • Периодическое встроенное самотестирование (C-BIT / P-BIT)
  • Встроенное самотестирование, управляемое прерываниями (IBIST), или инициированное пользователем / оператором встроенное самотестирование (I-BIT или O-BIT)
  • Встроенное самотестирование при включении (PupBIST, P-BIT)
  • Автоматическая встроенная самопроверка (ABIST)

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Мартинес Л.Х., Хуршид С., Редди С.М. Генерация LFSR для большого тестового покрытия и низких накладных расходов на оборудование. ИЭПП «Компьютеры и цифровые технологии». 2019 21 августа.Репозиторий UoL
  2. ^ Маринеску М., 1982. Простые и эффективные алгоритмы для функционального тестирования ОЗУ. Конференция по тестированию IEEE 1982 года, Филадельфия (ноябрь). IEEE Computer Society, стр. 236-239.

внешняя ссылка