Встроенный самотест ( BIST ) или встроенный тест ( BIT ) — это механизм, который позволяет машине тестировать себя. Инженеры проектируют BIST для удовлетворения таких требований, как:
или ограничения, такие как:
Основная цель [1] BIST — снизить сложность и, таким образом, снизить стоимость и зависимость от внешнего (шаблонно-программируемого) тестового оборудования. BIST снижает стоимость двумя способами:
Оба решения приводят к снижению почасовой оплаты услуг автоматизированного испытательного оборудования (ATE).
BIST обычно применяется в оружии , авионике , медицинских приборах , автомобильной электронике , сложных машинах всех типов, необслуживаемых машинах всех типов и интегральных схемах .
Автомобильные системы проверяют себя для повышения безопасности и надежности. Например, большинство автомобилей с антиблокировочной системой тормозов проверяют их один раз за интервал безопасности. Если в антиблокировочной системе тормозов оборван провод или есть другая неисправность, тормозная система возвращается к работе в качестве обычной тормозной системы. Большинство контроллеров автомобильных двигателей включают «режим бездействия» для каждого датчика, так что двигатель будет продолжать работать, если датчик или его проводка выйдут из строя. Другим, более тривиальным примером режима бездействия является то, что некоторые автомобили проверяют дверные выключатели и автоматически включают фары с помощью датчиков присутствия ремней безопасности, если дверные выключатели выйдут из строя.
Почти вся авионика теперь включает BIST. В авионике целью является изоляция неисправных заменяемых по линии блоков , которые затем удаляются и ремонтируются в другом месте, обычно на складах или у производителя . Коммерческие самолеты зарабатывают деньги только тогда, когда летают, поэтому они используют BIST, чтобы минимизировать время на земле, необходимое для ремонта, и повысить уровень безопасности системы, содержащей BIST. Аналогичные аргументы применимы к военным самолетам. Когда BIST используется в полете, неисправность заставляет систему переключаться на альтернативный режим или оборудование, которое все еще работает. Критическое летное оборудование обычно дублируется или является избыточным. Менее критическое летное оборудование, такое как развлекательные системы, может иметь «режим бездействия», который обеспечивает некоторые функции.
Встроенная самопроверка используется для более быстрых и менее дорогих испытаний интегральных схем . ИС имеет функцию, которая проверяет всю или часть внутренней функциональности ИС. В некоторых случаях это также ценно для клиентов. Например, механизм BIST предоставляется в передовых системах полевых шин для проверки функциональности. На высоком уровне это можно рассматривать как аналогичное самотестированию при включении питания (POST) BIOS ПК , которое выполняет самотестирование ОЗУ и шин при включении питания.
Типичный персональный компьютер тестирует себя при запуске, поскольку это очень сложная часть машины. Поскольку он включает в себя компьютер, компьютеризированная самопроверка была очевидной и недорогой функцией. Большинство современных компьютеров, включая встроенные системы , имеют самопроверки своего компьютера, памяти и программного обеспечения.
Оставленное без присмотра оборудование выполняет самотестирование, чтобы определить, нуждается ли оно в обслуживании или ремонте. Типичные тесты — на температуру, влажность, плохую связь, взломщиков или плохое электропитание . Например, системы питания или аккумуляторы часто находятся под нагрузкой и могут легко перегреться или выйти из строя. Поэтому их часто проверяют.
Часто проверка связи является критически важным элементом в удаленной системе. Одной из наиболее распространенных необслуживаемых систем является телефонный концентратор. Он содержит сложную электронику для сбора телефонных линий или данных и маршрутизации их на центральный коммутатор. Телефонные концентраторы постоянно проверяют связь, проверяя наличие периодических шаблонов данных, называемых кадрами (см. SONET ). Кадры повторяются примерно 8000 раз в секунду.
Удаленные системы часто имеют тесты для локального закольцовывания коммуникаций, для проверки передатчика и приемника, и удаленно, для проверки канала связи без использования компьютера или программного обеспечения на удаленном устройстве. В случаях, когда электронные закольцовывания отсутствуют, программное обеспечение обычно предоставляет эту возможность. Например, IP определяет локальный адрес, который является программным закольцовыванием (IP-адрес 127.0.0.1, обычно локально сопоставленный с именем "localhost").
Многие удаленные системы имеют функции автоматического сброса для перезапуска удаленных компьютеров. Они могут быть вызваны отсутствием связи, неправильной работой программного обеспечения или другими критическими событиями. Спутники имеют автоматический сброс и добавляют автоматические системы перезапуска для управления питанием и ориентацией .
Медицинские устройства проверяют себя, чтобы гарантировать свою постоянную безопасность. Обычно проводится два теста. POST выполняет комплексный тест. Затем периодический тест гарантирует, что устройство не стало небезопасным с момента POST. Устройства, критически важные для безопасности, обычно определяют «безопасный интервал», период времени, слишком короткий для возникновения травмы. Самотестирование наиболее критических функций обычно выполняется по крайней мере один раз за интервал безопасности. Периодический тест обычно является подмножеством POST.
Одной из первых систем BIST с компьютерным управлением была американская ракета Minuteman . [ требуется цитата ] Использование внутреннего компьютера для управления тестированием уменьшило вес кабелей и разъемов для тестирования. Minuteman была одной из первых крупных систем вооружения, в которой была установлена постоянно устанавливаемая система самотестирования с компьютерным управлением.
Существует несколько специализированных версий BIST, которые различаются по своим функциям и способу реализации: