Software-basierter Selbsttest von Peripherie-Komponenten

Abstract

Software-basierte Selbsttest (SBST) Verfahren werden zumeist für das Testen von Mikroprozessoren eingesetzt, lassen sich jedoch auch auf Peripheriekomponenten anwenden. Der Vorteil von SBST, gegenüber Hardware-basierten Ansätzen besteht dabei im Verzicht auf spezielle Testhardware und Hochgeschwindigkeitstestgeräte und der Tatsache, dass Tests in der natürlichen Betriebsumgebung (engl. In-System) und bei normaler Betriebsfrequenz (engl. At-Speed) ablaufen. Peripheriekomponenten nehmen in vielen Systemen einen erheblichen Teil der Chipfläche ein, werden teilweise für sicherheitskritische Aufgaben eingesetzt und müssen folglich ausgiebig getestet werden. Um strukturelle SBST-Verfahren erfolgreich auf diesen Typ von Komponenten anzuwenden, müssen Maßnahmen getroffen werden um deren geringe Beobacht- und Kontrollierbarkeit zu erhöhen, da andernfalls die erzielte Fehlerabdeckung der Verfahren zu niedrig ausfällt. In dieser Arbeit werden zwei unterschiedliche Ansätze untersucht, um die strukturelle Fehlerabdeckung von SBST-Verfahren auf Kommunikationsperipheriekomponenten zu verbessern. Der erste Ansatz zielt auf eine verbesserte Kontrollierbarkeit der verwendeten Komponente ab. Dazu wird ein Loopback-basierter Mechanismus implementiert. Um darüber hinaus eine bessere Beobachtbarkeit zu erreichen wird als zweiter Ansatz der Zustand ausgewählter internen Signale dem System sichtbar gemacht. Eine beispielhafte Anwendung der vorgestellten Methode auf die I2C-Komponente eines RISC-Prozessors zeigt die Wirksamkeit der verwendeten Maßnahmen zur Verbesserung der strukturellen Fehlerabdeckung.