PowerPC8641处理器模块的自检测设计

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1、第４５卷第３期航空计算技术Ｖｏｌ．４５Ｎｏ．３２０１５年５月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＭａｙ．２０１５ＰｏｗｅｒＰＣ８６４１处理器模块的自检测设计刘洋，孙允明（中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安７１００６５）摘要：机内自检测对嵌入式系统中的处理器模块具有重要意义。为保证系统能够安全、可靠地工作，需要对硬件资源进行自检测试，并基于测试需求，选取了ＰｏｗｅｒＰＣ８６４１处理器模块为硬件平台，以ＣＰＵ、ＲＡＭ存储器及ＦＬＡＳＨ存储器为例，根据其不同的硬件特性分别分析了故障特征，给出相应的测试方法，形成一整套测试方案，并

2、结合测试结果，进行了测试性验证与分析，验证了测试方案的可行性。关键词：ＢＩＴ；测试性；嵌入式系统；功能故障模型中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ａ文章编号：１６７１桘６５４Ｘ（２０１５）０３桘０１１９桘０４DesignofBuild桘inTestforPowerPC８６４１ProcessorModuleＬＩＵＹａｎｇ，ＳＵＮＹｕｎ桘ｍｉｎｇ（Xi′anAeronauticsComputingTechniqueResearchInstitute，AVIC，Xi′an７１００６８，China）Abstract：Ｂｕｉｌｄ桘ｉｎＴｅｓｔｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｉ

3、ｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｒｍｏｄｕｌｅｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗｏｒｋｓａｆｅｌｙａｎｄｒｅｌｉａｂｌｙ，ｗｅｎｅｅｄｓｅｌｆ桘ｃｈｅｃｋｔｅｓｔｆｏｒｈａｒｄｗａｒｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｓｅｌｅｃｔＰｏｗｅｒＰＣ８６４１ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｍｏｄｕｌｅａｓｈａｒｄｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔａｋｅＣＰＵ，ＲＡＭａｎｄＦＬＡＳＨａｓｅｘａｍｐｌｅｓ，ａｎａｌｙｓｉｓｆａｕｌｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｈａｒｄｗａｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｐｒｅｓｅｎｔｔｅｓｔｍｅ

4、ｔｈｏｄｓ，ａｎｄｐｒｏｐｏｓｅａｓｅｔｏｆｔｅｓｔｓｃｈｅｍｅ，ｖｅｒｉｆｉｅｓａｎｄａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｔｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐｒｏｖｅｓｔｈａｔｔｈｅｔｅｓｔｓｃｈｅｍｅｆｅａｓｉｂｌｅ．Keywords：ｂｕｉｌｄ桘ｉｎｔｅｓｔ；ｔｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｓ；ｆｕｎｃｔｉｏｎｆａｕｌｔｍｏｄｅｌ引言１ＢＩＴ的特点及设计指标航空电子系统的发展，使其机载嵌入式系统的体ＢＩＴ根据运行的不同时段，通常可分为上电ＢＩＴ［２］系结构趋于综合化、复杂化，

5、对系统可靠性的要求也越（ＰＵＢＩＴ）、维护ＢＩＴ（ＭＢＩＴ）、周期ＢＩＴ（ＰＢＩＴ）三种。来越高［１］。为了提高系统的可靠性，需要对系统进行各类ＢＩＴ测试项目、测试重点均有不同，且测试方法多种［３］全面、高效的测试性设计。多样，能够共同确保系统安全，增强系统故障检测能力。机内自检测（Ｂｕｉｌｄ－ｉｎＴｅｓｔ，ＢＩＴ）作为机载嵌入式ＢＩＴ的设计需要满足众多指标，其中故障检测率系统必不可少的一部分，对提高系统可测性，减少维（ｆａｕｌｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒａｔｅ，ＦＤＲ）、故障隔离率（ｆａｕｌｔｉｓｏｌａｔｉｏｎ护、维修成本起到了重要作用。ＢＩＴ是机载嵌入式

6、系ｒａｔｅ，ＦＩＲ）和虚警率（ｆａｌｓｅａｌａｒｍｒａｔｅ，ＦＡＲ）是最重要的统依赖自身的硬件和软件实现系统故障诊断和隔离的三个参数。本文的ＢＩＴ设计实现将以ＦＤＲ和ＦＡＲ为一种技术。能够提高系统可测试性进而提高系统工作指标，并将对其进行测试性验证。可靠性，及时检测、隔离故障，是减少系统维护费用的１．１故障检测率关键技术。故障检测率（ＦＤＲ）定义为，在规定的时间内，用规研究嵌入式系统的测试性具有重要的理论和实践定的方法正确检测到的故障数与被测单元发生的故障意义。目前ＢＩＴ技术在国内应用广泛，但缺少理论上总数之比，用百分数表示。ＦＤＲ的数学模型可表示为：

7、的测试性分析。在实际应用中，测试的覆盖率也难以NDFDR＝×１００％（１）保证。NT本文在提出全面测试算法的同时，也将结合测试其中，NT为故障总数，或在工作时间Ｔ内发生的实际结果进行测试性验证分析，评估测试方案的可行性。故障数，ND为正确检测到的故障数。收稿日期：２０１５－０１－０４修订日期２：０１５－０３－２０基金项目：中航工业技术创新基金项目资助（２０１３Ｄ６３１２５Ｒ）作者简介：刘洋（１９９１－），男，陕西定边人，助理工程师，硕士研究生，主要研究方向为计算机应用。·１２０·航空计算技术第４５卷第３期１．２虚警率存储器、ＦＬＡＳＨ存储器三个硬件单元

8、为例，详细分析虚警率（ＦＡＲ）定义为，在规定的工作时间内，发生它们的故障模式，建立故障模型并给