Autoprueba incorporada

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Una prueba automática integrada ( BIST ) o prueba integrada ( BIT ) es un mecanismo que permite que una máquina se pruebe a sí misma. Los ingenieros diseñan BIST para cumplir con requisitos como:

• Alta confiabilidad
• tiempos de ciclo de reparación más bajos

o restricciones como:

• Accesibilidad limitada de los técnicos
• Costo de las pruebas durante la fabricación

El objetivo principal ^[1] de BIST es reducir la complejidad y, por lo tanto, disminuir el costo y reducir la dependencia de equipos de prueba externos (programados por patrones). BIST reduce el costo de dos maneras:

1. reduce la duración del ciclo de prueba
2. reduce la complejidad de la configuración de la prueba/sonda, al reducir la cantidad de señales de E/S que se deben controlar/examinar bajo el control del probador.

Ambos conducen a una reducción en los cargos por hora del servicio de equipos de prueba automatizados (ATE).

El BIST se utiliza habitualmente en armas , aviónica , dispositivos médicos , electrónica automotriz , maquinaria compleja de todo tipo, maquinaria desatendida de todo tipo y circuitos integrados .

Los automóviles se autoprueban para mejorar la seguridad y la fiabilidad. Por ejemplo, la mayoría de los vehículos con frenos antibloqueo los prueban una vez por intervalo de seguridad. Si el sistema de frenos antibloqueo tiene un cable roto u otra falla, el sistema de frenos vuelve a funcionar como un sistema de frenos normal. La mayoría de los controladores de motor de los automóviles incorporan un "modo de emergencia" para cada sensor, de modo que el motor seguirá funcionando si el sensor o su cableado fallan. Otro ejemplo más trivial de un modo de emergencia es que algunos automóviles prueban los interruptores de las puertas y encienden automáticamente las luces utilizando sensores de ocupación del cinturón de seguridad si fallan los interruptores de las puertas.

Casi todos los sistemas de aviónica incorporan actualmente BIST. En aviónica, el objetivo es aislar las unidades reemplazables en línea que fallan , que luego se retiran y se reparan en otro lugar, generalmente en depósitos o en el fabricante . Los aviones comerciales solo ganan dinero cuando vuelan, por lo que utilizan BIST para minimizar el tiempo en tierra necesario para la reparación y para aumentar el nivel de seguridad del sistema que contiene BIST. Argumentos similares se aplican a los aviones militares. Cuando se utiliza BIST en vuelo, una falla hace que el sistema cambie a un modo alternativo o equipo que aún funciona. El equipo de vuelo crítico normalmente está duplicado o es redundante. El equipo de vuelo menos crítico, como los sistemas de entretenimiento, puede tener un "modo de emergencia" que proporciona algunas funciones.

La prueba automática incorporada se utiliza para realizar pruebas de fabricación de circuitos integrados más rápidas y menos costosas . El CI tiene una función que verifica la totalidad o una parte de la funcionalidad interna del CI. En algunos casos, esto también es valioso para los clientes. Por ejemplo, se proporciona un mecanismo BIST en sistemas de bus de campo avanzados para verificar la funcionalidad. A un alto nivel, esto se puede considerar similar a la prueba automática de encendido (POST) del BIOS de la PC que realiza una prueba automática de la RAM y los buses al encenderse.

El ordenador personal típico se autoevalúa al encenderse porque es una máquina muy compleja. Como incluye un ordenador, una autoevaluación computarizada era una característica obvia y económica. La mayoría de los ordenadores modernos, incluidos los sistemas integrados , tienen autoevaluaciones de su ordenador, memoria y software.

Las máquinas desatendidas realizan pruebas automáticas para determinar si necesitan mantenimiento o reparación. Las pruebas típicas son de temperatura, humedad, malas comunicaciones, ladrones o una mala fuente de alimentación . Por ejemplo, los sistemas de energía o las baterías suelen estar bajo estrés y pueden sobrecalentarse o fallar fácilmente. Por eso, se prueban con frecuencia.

A menudo, la prueba de comunicación es un elemento crítico en un sistema remoto. Uno de los sistemas desatendidos más comunes es la caja del concentrador telefónico. Esta contiene componentes electrónicos complejos para acumular líneas telefónicas o datos y enviarlos a un conmutador central. Los concentradores telefónicos prueban las comunicaciones de forma continua, verificando la presencia de patrones de datos periódicos llamados tramas (consulte SONET ). Las tramas se repiten unas 8000 veces por segundo.

Los sistemas remotos suelen tener pruebas para realizar bucles de retorno de las comunicaciones localmente, para probar el transmisor y el receptor, y de forma remota, para probar el enlace de comunicación sin utilizar la computadora o el software en la unidad remota. Cuando no hay bucles de retorno electrónicos, el software suele proporcionar la función. Por ejemplo, IP define una dirección local que es un bucle de retorno de software (dirección IP 127.0.0.1, generalmente asignada localmente al nombre "localhost").

Muchos sistemas remotos tienen funciones de reinicio automático para reiniciar sus computadoras remotas. Estas funciones pueden activarse por falta de comunicaciones, funcionamiento incorrecto del software u otros eventos críticos. Los satélites tienen reinicio automático y también agregan sistemas de reinicio automático para el control de energía y actitud .

Los dispositivos médicos se someten a pruebas para garantizar su seguridad continua. Normalmente, se realizan dos pruebas. Una prueba POST realiza una prueba exhaustiva. Luego, una prueba periódica garantiza que el dispositivo no se ha vuelto inseguro desde la prueba POST. Los dispositivos críticos para la seguridad normalmente definen un "intervalo de seguridad", un período de tiempo demasiado corto para que se produzcan lesiones. La prueba automática de las funciones más críticas normalmente se realiza al menos una vez por intervalo de seguridad. La prueba periódica normalmente es un subconjunto de la prueba POST.

Uno de los primeros sistemas BIST controlados por computadora fue el misil Minuteman de los EE. UU . ^{[ cita requerida ]} El uso de una computadora interna para controlar las pruebas redujo el peso de los cables y conectores para las pruebas. El Minuteman fue uno de los primeros sistemas de armas importantes en contar con un autotest controlado por computadora instalado permanentemente.

Existen varias versiones especializadas de BIST que se diferencian según lo que hacen o cómo se implementan:

• Autoprueba integrada programable (pBIST)
• Prueba automática de memoria incorporada (mBIST), por ejemplo, con el algoritmo Marinescu ^[2]
• Prueba automática lógica incorporada (LBIST)
• Autoprueba integrada de señales analógicas y mixtas (AMBIST)
• Autoprueba continua incorporada (CBIST, C-BIT)
• Prueba automática incorporada basada en eventos, como la BIST que se realiza a los sistemas de una aeronave después de que esta aterriza.
• Autoprueba periódica incorporada (C-BIT/P-BIT)
• Prueba automática integrada impulsada por interrupciones (IBIST) o prueba automática integrada iniciada por el usuario/operador (I-BIT u O-BIT)
• Prueba automática incorporada de encendido (PupBIST, P-BIT)
• Autoprueba automática incorporada (ABIST)

• Equipo de prueba incorporado
• Autoprueba lógica incorporada
• Sistema embebido
• Ingeniería de sistemas
• Ingeniería de seguridad
• Temporizador de vigilancia

• Pruebas automáticas de diagnóstico de hardware
• BIST para Analog Weenies: una breve descripción general de las capacidades y los beneficios de BIST de Analog Devices.