Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Katedra aplikované elektroniky a telekomunikací Fakulta elektrotechnická Západočeské univerzity v Plzni Fakulta elektrotechnická Západočeské univerzity.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Katedra aplikované elektroniky a telekomunikací Fakulta elektrotechnická Západočeské univerzity v Plzni Fakulta elektrotechnická Západočeské univerzity."— Transkript prezentace:

1 Katedra aplikované elektroniky a telekomunikací Fakulta elektrotechnická Západočeské univerzity v Plzni Fakulta elektrotechnická Západočeské univerzity v Plzni © 2012 ZČU FEL KAE Testování a diagnostika elektronických systémů Testování a diagnostika elektronických systémů Ing. Michal Kubík Ph.D.

2 © 2012 ZČU FEL KAE  Vzdělání o Ph.D. v oboru Elektronika – Testování elektronických systémů automobilu  Pracovní zařazení o Katedra aplikované elektroniky a telekomunikací (KAE) – odborný asistent o Regionální inovační centrum elektrotechniky (RICE) – junior researcher  Oblasti zájmu o Návrh analogových a číslicových elektronických systémů, aplikace jednočipových mikropočítačů o Automobilová elektronika o Diagnostika a testování, testování HW ve smyčce (HiL) o Automatizace testovacího procesu

3 © 2012 ZČU FEL KAE  Diagnostika a testování, modely vývojového procesu  Klasifikace a proces testování  Metody generování testů, systémy s vlastní diagnostikou, HiL testování  HW a SW prostředky pro testování  Bezpečné systémy a SIL úrovně  Redundantní systémy  Automobilové elektronické systémy  Reference

4 © 2012 ZČU FEL KAE  Diagnostika o Detekuje a lokalizuje poruchy v testovaném systému (DUT, UUT, testované ECU, …) o Informace o technickém stavu DUT – poruchový / bezporuchový  Test o Nástroj diagnostiky pro detekci / lokalizaci poruchy o Pokrytí testu – triviální/optimální/subminimální test se 100% pokrytím  Dedukce o Metoda diagnostiky – zjišťování příčinných souvislostí  Testování – součást vývojového procesu o Vývojář a tester – různé osoby o Metody generování testů – svázané s vývojovým (testovacím) procesem, typem zařízení (analogové, číslicové kombinační/sekvenční systémy) a druhem generovaných testů

5 © 2012 ZČU FEL KAE  Vodopádový  V-model  Spirálový  Agilní, TDD (SW)

6 © 2012 ZČU FEL KAE  Verifikace (Engineering Verification) o Vytváříme produkt správně? o Ověření návrhu a splnění požadavků – integrita signálů, napájení součástek, napájecí a reset sekvence, testy shody se specifikací (Compliance tests, Eye diagrams), … o Vývojové testy – XiL testy (MiL, HiL, SiL, PiL), integrační testy o Systémové testy – funkční, výkonu, parametrické, … o Výrobní testy – testování na konci výrobní linky (EOL), testy pro statistické řízení procesů  Validace (User Validation) o Vytváříme správný produkt? o Ověření požadavků na funkcionalitu a provozní podmínky – parametrické (Margin test), funkční, zátěžové (dlouhodobé, cyklické), urychlené stárnutí (určení MTBF), …

7 © 2012 ZČU FEL KAE  Strategie – Plánování – Specifikace – Realizace - Vyhodnocení

8 © 2012 ZČU FEL KAE  Návrh systému (HW i SW) a následně testu s ohledem na řiditelnost (injekce poruchy) a pozorovatelnost (její propagace na pozorovatelný výstup o Kombinační číslicové obvody – poruchy t1 a t0 – Booleovská diference, D-algoritmus o Sekvenční číslicové obvody – zásah do stavového registru (Boundary scan, JTAG – testování na čipu) – strukturní testy o Analogové obvody – analog. hodnota v pass/fail intervalu – statistické vyhodnocení o Sběrnice – compliance testy, rest-bus simulace, generování posloupnosti testovacích dat pomocí LFSR o Software – unit/modulové testování, funkční testování – Třídy ekvivalence, strukturní testy, analýza hraničních hodnot, MCDC

9 © 2012 ZČU FEL KAE  Rozšíření návrhu o HW i SW prostředky o HW: detekce vnějších poruch vstupů/výstupů typu zkrat/rozpojení, CRC kontrola obsahu FPGA) o SW: CRC kontrola FW, nouzový režim řídicího algoritmu při HW chybě – bezpečná funkce  Diagnostický kanál pro propojení s diagnostickým systémem (vyčtení chyb vlastní diagnostiky, řízené vyhledávání závad, upgrade FW, …)

10 © 2012 ZČU FEL KAE  Proces vývoje řídicích jednotek (ECU) nejčastěji podle V-Modelu  Testování ECU (hardware) ve smyčce – HiL testování  Uzavření zpětnovazebních smyček pomocí modelu okolí v HiL platformě  Snaha co nejvíce automatizovat průběh a vyhodnocení testování s garantovanou opakovatelností

11 © 2012 ZČU FEL KAE  Rozhraní řídicí jednotky o Regulační – tvoří regulační smyčku s řízeným objektem o Komunikační – napojení na sběrnici pro výměnu dat o Interakční – ECU s ovládacím panelem (HMI)  Regulační smyčka – model okolí  Komunikační smyčka – simulace komunikace ostatních ECU (Rest-Bus Simulation)  Interakční smyčka – mechanický stimulátor a kamera

12 © 2012 ZČU FEL KAE  Modulární hardware dSPACE o Platforma PowerPC nebo AMD Opteron, podpora výpočtů v úhlových jednotkách – APU signálový procesor o Vstupy/výstupy přizpůsobené automobilovým úrovním o Programování Matlab/Simulink nebo C/C++  Modulární platforma PXI National Instruments o Platforma Intel x86 o Vstupy/výstupy převážně do 5V úrovní o Programování v Labview, podpora modelů Simulink  PROVEtech:  HiL firmy MBtech Group o Proprietární platforma s FPGA, omezené možnosti HiL, primárně určeno pro simulace CAN komunikace (Rest-Bus Simulation) o Vstupy/výstupy pro automobilové úrovně  Testovací systém LABCAR firmy ETAS

13 © 2012 ZČU FEL KAE  Matlab/Simulink/Stateflow společnosti Mathworks o Prostředí pro modelování spojitých i diskrétních systémů a stavových automatů o Popis systému programovacím jazykem nebo graficky, podpora pro jazyk Modelica  SW společnosti National Instruments o Labview – grafický programovací jazyk, podpora programování pro RT o TestStand – prostředí pro správu a automatizaci testování, testovací sekvence v Labview,.Net jazycích, funkce v.dll knihovně, …  PROVEtech:RE a PROVEtech:TA společnosti MBtech Group o RE – běhové prostředí pro provoz modelu v reálném čase o TA – prostředí pro správu a automatizaci testování (Basic skripty)  EXAM společnosti Micronova (Volkswagen Group) o Grafické objektově orientované prostředí pro správu a automatizaci testování (Perl skripty)

14 © 2012 ZČU FEL KAE  ČSN EN Funkční bezpečnost elektrických / elektronických / programovatelných elektronických systémů souvisejících s bezpečností o Část 1: Všeobecné požadavky o Část 2: Požadavky na elektrické/elektronické/programovatelné elektronické systémy související s bezpečností o Část 3: Požadavky na software o Část 4: Definice a zkratky o Část 5: Příklady metod určování úrovní integrity bezpečnosti o Část 6: Metodické pokyny pro použití IEC a IEC o Část 7: Přehled technik a opatření

15 © 2012 ZČU FEL KAE  ČSN EN stanovuje pro hodnocení bezpečnosti systému 4 úrovně SIL (Safety Integrity Level) na základě třech kritérií o Spolehlivost systému o Bezpečné selhání – SFF (Safe Failure Fraction) porovnává pravděpodobnost bezpečného a nebezpečného selhání. SFF určeno grafem pro příslušnou úroveň SIL. o Management, systematické techniky, verifikace a validace – pro ujištění potlačení chyb během celého životního cyklu systému – od konceptu, přes analýzu rizik, specifikaci, návrh, instalaci, údržbu, až po likvidaci SIL Systémy s ojedinělým provozem (<1x/rok) Průměrná pravděpodobnost selhání při požadavku Systémy s nepřetržitým nebo častým provozem (>1x/rok) Pravděpodobnost nebezpečného selhání za hodinu 1≥ a < ≥ a < ≥ a < ≥ a < ≥ a < ≥ a < ≥ a < ≥ a < 10 -8

16 © 2012 ZČU FEL KAE  ISO Silniční vozidla – Funkční bezpečnost o Adaptace IEC pro automobilové elektronické systémy o Definuje úrovně bezpečnosti ASIL (Automotive safety integrity level)  ČSN IEC Jaderné elektrárny - Systémy kontroly a řízení důležité pro bezpečnost - Všeobecné požadavky na systémy  ČSN EN Bezpečnost strojních zařízení - Funkční bezpečnost elektrických, elektronických a programovatelných elektronických řídicích systémů souvisejících s bezpečností  ČSN EN Drážní zařízení - Sdělovací a zabezpečovací systémy a systémy zpracování dat - Software pro drážní řídicí a ochranné systémy

17 © 2012 ZČU FEL KAE  Texas Instruments ARM FPU MCU Hercules TMS570LS o Navržen pro splnění požadavků IEC SIL-3 a ISO ASIL-D o Dvě ARM Cortex-R4F jádra 130nm  Pro dosažení geometrické rozdílnosti jsou na čipu navzájem otočené a převrácené  Pro časovou rozdílnost jsou jádra taktována navzájem opožděně o 1,5 taktu  Každé jádro má vlastní rozvod napájení o Výstupy obou jader jsou průběžně porovnávány pro detekci selhání o Integrován řadič vlastního testování zajišťující LBIST na úrovni tranzistorů

18 © 2012 ZČU FEL KAE

19 © 2012 ZČU FEL KAE  HiL testování elektronických systémů automobilu o Modely okolí pro řídicí jednotky komfortních systémů (klimatizace, centrální zamykání, stahování oken, apod.) o Ovládací a vizualizační panely pro aplikaci ControlDesk

20 © 2012 ZČU FEL KAE  HiL testování elektronických systémů automobilu o Testovací skripty pro automatizované testování detekce a ukládání chybových kódů řídicí jednotkou ARS166 o Soubor rozšiřujících funkcí univerzální testovací knihovny UxT

21 © 2012 ZČU FEL KAE  Automatizace testovacího procesu verifikace a validace o Probíhající projekt v rámci RICE o Analýza testovacího procesu o Návrh testovacího systému o Implementace automatizovaného testovacího procesu na platformě National Instruments (PXI, TestStand)

22 Katedra aplikované elektroniky a telekomunikací Fakulta elektrotechnická Západočeské univerzity v Plzni Fakulta elektrotechnická Západočeské univerzity v Plzni © 2012 ZČU FEL KAE Adresa:Univerzitní 26 CZ Plzeň Adresa:Univerzitní 26 CZ Plzeň Tel:Tel: Fax:Fax: URL:URL: Testování a diagnostika elektronických systémů Ing. Michal Kubík Ph.D.

23 © 2012 ZČU FEL KAE


Stáhnout ppt "Katedra aplikované elektroniky a telekomunikací Fakulta elektrotechnická Západočeské univerzity v Plzni Fakulta elektrotechnická Západočeské univerzity."

Podobné prezentace


Reklamy Google