列表

详情


阅读以下关于某嵌入式系统BIT的说明,回答问题1至问题3,将答案填入答题纸的对应栏内。


【说明】
某公司负责研制一个嵌入式计算机系统,如图4-1所示。该系统以PowerPC处理器为核心,通过AD进行实时数据采集,并将采集来的数据进行预处理后,通过RS422总线发送给后端计算中心。


同时为了提高产品的安全性和可靠性,设计实现了机内自测试(Built_In_TeSt,BIT)。BIT依靠自身电路和程序完成对计算机平台硬件的功能检查、故障诊断与隔离。

【问题1】(6分)
王工负责对该系统进行故障模式分析,识别出了该系统可能出现的故障模式,如表4.1所示。请将属于CPU和RAM的故障填写在答题纸的对应栏中。


【问题2】(3分)
王工设计了三种BIT测试程序,分别是上电BIT、周期BIT、维护BET。运行流程如图4-2所示。


请回答下面三个问题,将答案填写在答题纸的对应栏中。
(1)请问不影响和破坏任务正常运行的是哪一种BIT?
(2)请问具有最完备的测试用例集合,可用于故障隔离和定位的是哪一种BIT?
(3)请问确保设备单元在使用前都被测式的是哪一种BIT?
【问题3】(6分)
李工负责设计CPU单元的BIT测试算法,通过对每组指令分别设计一组测试用例,定义不同的操作数、操作码和预期值,在指令运行后比较结果与预期值。由于该系统选用的处理器集成了多级Cache(高速缓存),并且指令缓存和数据缓存是分开的,执行指令功能测试前需要刷新指令Cache,以保证与内存中的测试代码一致。每个测试项的测试结果正确为0,故障为1。
以32位字比较指令cmpw测试为例,cmpw将寄存器rA和rB内数据比较的结果(大于、小于、等于)放入条件寄存器crx,其操作码为0x7C000000,测试用例数据如表4.2所示。


cmpw指令功能测试的算法流程示意如图4-3所示。请补全流程图4-3中的执行操作,将答案填写在答题纸的对应栏中。


参考答案:

【问题1】
CPU故障:2,4,7
RAM故障:1,6,9
【问题2】
(1)周期BIT
(2)维护BIT
(3)上电BIT
【问题3】
(1)刷新指令Cache(高速缓存)
(2)将res与测试用例表中的预期结果进行比较
(3)测试结果ret=1

详细解析:

测试模式设计常用的BIT包括:上电自检(IBIT)、周期自检(CBIT)、启动BIT和维修自检(MBIT)。
IBIT用于任务前,CBIT用于任务中MBIT用于离线状态。这三种BIT针同一系统的不同阶段,以提高故障检测和隔离能力:
(1)IBIT:系统上电后立即开始,通常只运行一次,以保证系统在提供安全功能前是完好的;同时还可以验证系统正常运行时无法验证的重要设备的故障,比如部分故障隔离装置等。
(2)CBIT:系统正常运行器件的测试,以保证系统在运行过程中故障即使被检测出;可为针对持续的状态量的检测,也可以为周期性的功能性检测,安全评估的重要对象。
(3)启动BIT在系统运行过程中,由操作人员启动运行,检测设备中可能存在的故障。
(4)MBIT:系统离线状态下的测试,以改善系统的可维修性和安全性,也可用来覆盖在线自检无法覆盖的故障模式检测。

上一题