Diagnostyka uszkodzeń analogowych we wbudowanych systemach elektronicznych z wykorzystaniem interpretera logiki rozmytej

• Autorzy: Czaja Z. , Załęski D.

Warianty tytułu

EN

Diagnosis of analog faults in electronic embedded systems based on fuzzy logic interpreter

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono nowe podejście do samotestowania toru analogowego w systemie wbudowanym sterowanym mikrokontrolerem z wykorzystaniem metody detekcji i okalizacji pojedyńczych uszkodzeń parametrycznych i katastroficznych elementów pasywnych w układach analogowych. W etapie pomiarowym badany tor analogowy pobudzany jest okresowym przebiegiem prostokątnym generowanym przez mikrokontroler, ajego odpowiedź jest próbkowana przez wewnętrzny przetwornik A/C mikrokontrolera w momentach ściśle określonych przez jego wewnętrzny licznik. Następnie mikrokontroler bazując na zestawie funkcji realizujących operacje na zbiorach rozmytych zwanych "interpreterem logiki rozmytej (ILR)", wyniku pomiarowym i słowniku uszkodzeń składającym się ze zbiorów reguł i funkcji przynależności dokonuje detekcji i w przypadku wykrycia uszkodzenia jego lokalizacji. Słownik uszkodzeń jest tworzony w etapie przedtestowym z rodziny pasów lokalizacyjnych, które z kolei powstają przez rozmycie krzywych identyfikacyjnych w wyniku uwzględnienia tolerancji elementów nieuszkodzonych.

EN

A new approach of self-testing of an analog part in mixed-signal embedded system controlled by a microcontroller is presented. It bases on a method of detection and localisation of single hard and soft faults of passive elements in analog circuits. At a measurement stage the tested analog part is stimulated by a periodical square-wave signal generated by the microcontroller, and its response is sampled by an internal ADC of the microcontroller in moments exactly established by an internal timer of the microcontroller. Next, the microcontroller makes fault detection and fault localisation based on a set of function realizing operations on fuzzy sets named "an interpreter of a fuzzy logic (IFL)", a measurement result and a fault dictionary consisted of rule sets and membership functions. The fault dictionary is created in pretesting stage from a family of localisation belts, which are created by fuzziness of identification curves in result of taking into account tolerances of no-faulty elements. Identification curves placed in a measurement result plane illustrate behavior of tested circuit incoming from failures of elements (hard faults) and changes of values of elements (soft faults).

Słowa kluczowe

PL

detekcja uszkodzeń; lokalizacja uszkodzeń; samotestowanie; BIST; elektroniczne systemy wbudowane; mikrokontrolery

EN

fault detection and localisation; self-testing; BIST; electronic embedded systems; microcontrollers

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 48, nr 9
• Strony: 17--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., wykr.

Twórcy

autor

Czaja Z.

autor

Załęski D.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

Bibliografia

• [1] Czaja Z.: About fault diagnosis methods of analog electronic circuits based on the time response to a square impulse and identification curves in multidimensional spaces. Proc. of Join International IMEKO TC1 + TC-7 Symposium. Germany, Ilmenau, 2005, in CD-ROM.
• [2] Czaja Z.: A diagnosis method of analog parts of mixed-signal systems controlled by microcontrollers. Measurement, February, 2007, vol. 40, issue 2, pp. 158-170.
• [3] Czaja Z.: A fault diagnosis method of analog electronic circuits for mixed-signal systems controlled by microcontrollers. Proc. of IMTC'2006, Sorrento, Italy, April 24-27, 2006, pp. 1211-1216.
• [4] Czaja Z.: Using a Square-Wave Signal for Fault Diagnosis of Analog Parts of Mixed-Signal Embedded Systems Controlled by Microcontrollers. Proc. of IMTC'2007, Warszawa, May 1-3, 2007, in CD-ROM, IM-7071.pdf.
• [5] Czaja Z.: A self-testing approach to testing of mixed analog-digital microsystems based on microcontrollers. Proc. of XVIII IMEKO World Congress, Dubrovnik, Croatia, June 22-27, 2003, pp. 742-745.
• [6] Czaja Z.: Wejściowo-wyjściowa metoda detekcji uszkodzeń w elektronicznych układach analogowych uwzględniająca tolerancje elementów. Materiały Diagnostyka 2004, vol. 30, t. 1, September 6-9, 2004. Poznań, ss. 119-122.
• [7] Czaja Z.: Lokalizacja uszkodzeń w częściach analogowych wbudowanych systemów elektronicznych z uwzględnieniem tolerancji elementów. Materiały (przyjęte do druku) KM'2007, Kraków, 9-13 września 2007.
• [8] Czaja Z., Załęski D.: Employing a Fuzzy Approach to the Fault Diagnosis of Analog Parts of Electronic Embedded Systems. Proc. of IMTC'2007, Warszawa, May 1-3, 2007, in CD-ROM, IM-7072.pdf.
• [9] Atmel Corporation: 8-bit AVR microcontroller with 16k Bytes In-System Programmable Flash, ATmega16, ATmega16L. PDF file, www.atmel.com, 2003.
• [10] Piegat A.: Modelowanie i sterowanie rozmyte. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 1999, ISBN 83-87674- 14-1