统自检测与出错处理技术研究与实现

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1、电子科技大学硕士学位论文实时系统自检测与出错处理技术研究与实现姓名：田青申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：熊光泽20041228电子科技大学硕士论文：实时系统自检测与出错处理技术研究与实现摘要随着计算机技术和大规模集成电路的广泛应用和飞速发展，在提高系统性能的同时也增加了系统的复杂性，给系统的检测和故障诊断带来了新的挑战。可测试性和可维护性等可靠性保障已成为实时系统的重要技术性能指标。可测试性设计已是嵌入式计算机设计和制造中的重要环节。可测试性技术的发展使得系统设计与检测技术融为一体，对软硬一体化协同设计提出了新

2、的要求。检测的方法和手段日新月异，自检测成为产品测试的主要发展方向。在此背景下，我所在的实验室跟踪当前自检测技术的发展趋势和动态，完成了基于实时操作系统CRTOS及PowerPC860微处理器的机载燃油管理嵌入式容错计算机系统的设计。本论文围绕该系统自检测功能的实现展开了专题研究，所做的主要工作及论文内容如下：系统深入地研究了当前实时系统在线出错检测和出错处理技术的发展潮流和方向，对目前主流的在线自检测和容错技术进行了分析与对比，针对机载控制系统总结出了一套行之有效的在线检测措施和分类处理方案。对机载控制设备系统故障进行了分类

3、探讨，结合系统可测试性的特征、需求和设计原则，为嵌入式计算机控制系统设计并实现了系统性的自检测功能。该自检测功能采用了从芯片、模块再到整机系统的层次化的检测方法，对CPU、RAM存储器、内／外部信号转换、外围通讯接口、FLASH存储器等模块自检测：并分别实现了系统级的开机上电自检测IBIT、周期自检测PBIT。为满足机载设备的系统需求，通过对故障树分析和冗余容错技术的研究，采用了双机热备份的容错机制，增强了系统的可靠性保障。同时，将冗余容错的设计思路应用到系统出错处理中。此外，还重点对故障隔离、复位和程序回卷等出错处理技术进行

4、了研究，在CRTOS操作系统扩展实现了异常处理模块，提高了系统的可靠性。本文通过对嵌入式系统的自检测和出错处理技术的研究与实现，较为系统的掌握了嵌入式实时系统的检测理论和方法，通过对机内自检测和出错处理技术的具体实现，为以后进一步的研究工作积累了实践经验。关键词：实时系统可测试性可靠性机内自检测BIT出错处理冗余AbstractWithdevelopingatfullspeedandthecomprehensiveapplicationofthecomputerandthelargescaleintegratedcircuit

5、，systematiccomplexityisincreasedsharplywhileenhancingsystematiccapability．ThatbringsD．ewchallengefortroublediagnosingandsystematictest．Thedependabilityassurance，suchastestabilityandmaintainability，etc．，alreadybecomestheimportanttechnicalfeatureindexofthereal—timesys

6、tem。Adesignfortestabilityfeatureisalreadyakeypointforthedesignandimplementofembeddedsystem．Thedevelopmentoftestabilitytechnologymakessystemdesignandtesttechnologycombinedtogether,andthishasputforwardthenewdemandfortheeoordinativedesignofsoftwareandhardware+Themethod

7、sandmeansoftestchangewitheachpassingday,andthemaindevelopingdirectionbecomesbuilt—inself-test．Underthisbackground，ourlaboratorytracksthedevelopmenttrendsofthedetectiontechniquepresently,Basedonembeddedfault—tolerantcomputersystemforairbornefuelmanagement，whichisusin

8、gareal—timeoperatingsystemnamedCRTOS，andMotorolaPowerPC860microprocessor．Iimplementedbuilt—inself-testfeatureonsystemgrade。Thisthesisisaro