Observation mechanisms for in-field software-based self-test (Mecanismos de observación para auto testeo en campo basado en software)
Julio Pérez Acle
PhD thesis from Universidad de la República (Uruguay). Facultad de Ingeniería. IIE - Mar. 2019
Advisor: Matteo Sonza Reorda
Co-advisor: Rafael Canetti
Research Group(s): Electronica Aplicada (gea)
Department(s): Electrónica
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Abstract

Cuando se utilizan sistemas electrónicos en aplicaciones críticas como en las áreas biomédica, aeroespacial o automotriz, se requiere mantener una baja probabilidad de malfuncionamientos debidos a cualquier tipo de fallas. Los estándares y normas juegan un papel importante, forzando a los desarrolladores a diseñar y adoptar soluciones que sean capaces de alcanzar objetivos predefinidos en cuanto a seguridad y confiabilidad. Pueden utilizarse diferentes técnicas para reducir la ocurrencia de fallas o para minimizar la probabilidad de que esas fallas produzcan malfuncionamientos críticos, por ejemplo a través de la incorporación de redundancia. Lamentablemente, muchas de esas técnicas afectan en gran medida el costo de los productos y, en algunos casos, la probabilidad de malfuncionamiento sigue siendo demasiado alta. La parte principal de esta tesis se enfoca en el área de auto-test en campo basado en software para la detección de fallas permanentes. Si se lo compara con un escenario de test de fin de fabricación, el test en campo tiene fuertes limitaciones en términos de posibilidad de acceso a las entradas y salidas del sistema. En consecuencia se tiene menos posibilidades de activar las fallas y de observar sus efectos. Se propone un conjunto de métodos de observación de los resultados de tests en campo con el fin de obtener una mejor cobertura, en particular de las fallas de performance, es decir fallas que modifican la temporización pero no el resultado final de los cálculos. Se presenta una extensa evaluación cuantitativa de los métodos propuestos, que incluye una comparación con los métodos tradicionalmente utilizados en tests de fin de fabricación y en campo. Los resultados muestran que los métodos propuestos son un buen complemento del método tradicionalmente usado que consiste en observar el valor final del contenido de memoria. Además muestran que una adecuada combinación de estos métodos complementarios permite alcanzar casi los mismos valores de cobertura de fallas que se obtienen mediante la observación continua de todas las salidas del procesador, método comúnmente usado en tests de fin de fabricación, pero que usualmente no está disponible en campo. Un subproducto muy interesante de lo arriba expuesto es la descripción detallada del procedimiento para calcular la cobertura de fallas lograda mediante tests funcionales en campo por medio de un simulador de fallas convencional, una herramienta que usualmente se aplica en escenarios de test de fin de fabricación.

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