电测培训课件

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1、机内测试（BIT）技术贵州航天职业技术学院李强2009-12机内测试技术的概念机内测试(Built-inTest，简称BIT)技术是系统、设备内部提供的检测、隔离故障的自动测试能力，是复杂系统或设备整体设计、分系统设计、状态监测、故障诊断和维修决策等方面的关键共性技术。机内测试技术的作用一般来说BIT具有以下几个方面的重要作用：①提高诊断能力：具有良好层次性设计的BIT可以测试芯片、电路板、系统各级故障，实现故障检测、故障隔离自动化；②简化设备维修：BIT的应用可以大量减少维修资料、通用测试设备、备件补给库存量、

2、维修人员数量；③降低总体费用：BIT虽然在一定程度上增加了产品设计难度和生产成本，但综合试验、维修、检测和提高产品可靠性、可用性等各个方面来看，能显著降低产品全寿命周期费用。机内测试技术的作用美国海军对飞机的调查研究资料表明，若对F/A-18、F-14、A-6E、S-3A四个机种的239项关键产品的测试性、可靠性、维修性进行BIT技术改造，将减少维修费用30%。美国ITT公司生产的新一代SPS-48E型雷达采用BIT技术，使系统试验时间减少了50%，设备安装时间缩短了50%，人员培训课时间减少了25%。机内测试技

3、术的实现微电子技术已经进入超大规模集成电路（VLSI）时代。随着芯片电路的小型化及表面封装技术（SMT）和电路板组装技术的发展，使得传统测试技术面临着巨大的挑战。在这种情况下,为了提高电路和系统的可测试性，联合测试行动小组（JTAG）于1987年提出了一种新的电路板测试方法——边界扫描测试，并于1990年被IEEE接纳，形成了IEEE1149.1标准,也称为JTAG标准]。这种技术以全新的“虚拟探针”代替传统的“物理探针”来提高电路和系统的可测性。由于JTAG标准的通用性很好,现在许多IC公司都提供了支持边界扫描

4、机制的IC芯片，甚至部分FPGA和CPLD芯片也采用了这一技术。机内测试技术的实现边界扫描期间置换用同功能的边界扫描期间置换原器件从而使其所在电路板包含边界扫描结构，实现电路板信息的可控和可观测。板级边界扫描结构置入采用具有边界扫描功能的FPGA和CPLD芯片进行设计置入。（无同功能器件置换时采用）国外BIT技术发展情况国外的BIT技术研究主要由大型航空公司（如波音公司、休斯公司和格鲁曼公司）和军火生产企业（如瑞士的厄里空—康特拉夫斯公司）发起。其理论和技术都代表了世界领先水平。国外最早制订BIT设计规范的是美国

5、航空无线电公司，它制定的ARINC604《BITE设计和使用指南》和ARINC624《机载维修设计指南》为美国民用飞机的BIT规范化设计和推广应用发挥了重要作用。国外BIT技术发展情况上世纪70年代后期，美国国防部率先制订了军用装备的BIT设计指南，用于统一武器装备的BIT设计规范。1978年美国国防部颁发的MIL—STD—471A通告2——《设备或系统的BIT、外部测试、故障隔离和测试性特性要求的验证及评价》规定了测试性的验证及评价方法及程序。国外BIT技术发展情况1983年美国国防部颁发的MIL—STD—47

6、0A《系统及设备维修性管理大纲》特别强调测试性是维修性大纲的一个重要组成部分，承认BIT不仅对维修性设计特性影响重大，而且影响到武器系统的采购及全寿命周期费用。以上军标的制订和执行使得BIT技术在上世纪80年代迅速地应用于飞机、舰船、战车等领域。90年代美军新一代装备从系统设计研制开始就非常重视BIT技术的设计和应用，使得美军新一代武器装备的维修性、测试性及战备完好性都上了一个新台阶。国内BIT技术发展情况我国BIT技术的起步大致从20世纪80年代中后期开始。如611所的“BIT技术在非电子系统和设备中的应用研究

7、”；301所、628所和北京航空航天大学合作出版了有关BIT、测试性专著，并开发了BIT、测试性分析软件；28所正在制定“指挥自动化系统监控BITE行业规范”。国内BIT技术发展情况国内目前对BIT的研究和应用主要集中在型号任务中，特别是在雷达系统和机载设备中已取得了良好效果，而对BIT基础理论和方法研究相对薄弱[1]，对BIT的研究大致处于美国20世纪90年代初期水平。目前，我国制导BIT分析、设计、验证和管理的国军标GIB2547《装备测试性大纲》已经颁发，为武器装备研制规定了明确的BIT指标（如故障检测率、

8、故障隔离率和虚警率等）。将极大地推动我国BIT技术的研究和应用常规BIT技术余度BIT技术环绕BIT技术并行测试技术特征分析BIT机内逻辑块观察技术扫描技术参数测试BIT电压求和BIT编码检错技术常规BIT技术的局限性由于常规BIT的理论局限性，电子设备的BIT虚警率一直居高不下。高虚警率不仅直接影响了BIT系统的有效性，而且会对系统任务的完成以及系统的可用性、维修和备件