[发明专利]一种基于统一功能信息流的测试性设计方法

说明书

本发明涉及一种基于统一功能信息流的测试性设计方法，属于通用质量特性设计中测试性设计领域，一，以模块功能信息流为统一设计分析基准，建立模块的软/硬件功能细分组成及故障模式；二，以软/硬件综合检测判断方式，设置各故障模式的测试点；三，以单点功能故障、信息流传输测试两种分类，建立测试点对应的综合测试数据集；四，对综合测试数据集进行重复及缺失分析，开展测试点的祛除、补充。本发明能够解决软/硬件之间无法做到关联设计、无法保证设计基础的一致性，故障模式传递影响关系也无法综合分析，导致故障检测准确率不高的问题，本发明的提出和工程实现可以提高包含嵌入式软件的软/硬件综合模块的测试性设计。

技术领域

本发明属于设备通用质量特性设计中测试性设计领域。

背景技术

测试性作为装备的一种设计特性具有与通用质量特性中可靠性、维修性、保障性、安全性等同等重要的位置，是构成武器装备质量特性的重要组成部分。良好的测试性分析与诊断能力，是确保装备战备完好性、任务成功性的重要中间环节。但随着设备性能的日益提高及技术的快速发展，复杂化、集成化、软件化是设备发展的必然趋势，在模块设计上经历从早期的单功能硬件模块到目前多功能软/硬件综合模块的变化发展过程，由此带来了设备测试性设计难度加大、故障检测不准确的问题。

在早期设备系统工程研制过程中，基于单功能硬件模块的测试性设计，对应常用的测试性设计方法均为基于硬件故障模式及影响分析(FMEA)的设计方法。单以硬件角度考虑，往往只能检测嵌入式软件运行CPU芯片硬件整体故障所导致的模块总功能失效，而不能很好的检测嵌入式软件因为输入超差、综合运行处理BUG等原因导致的软件功能数据流部分失效，从而降低了软/硬件综合模块的故障检测准确程度，无法有效适应包含嵌入式软件的软/硬件综合模块的测试性设计需求，硬件测试电路也会带来可靠性降低问题。单以基于软件故障模式及影响分析(SFMEA)的测试性设计，也无法兼顾小功能电路或单一种类接口电路类硬件故障的检测。

同时，无论单独采用哪一种方式，软/硬件之间无法做到关联设计、无法保证设计基础的一致性，故障模式传递影响关系也无法综合分析，没有严格限定测试点的分类，导致具体故障模式的检测准确率不高，也会影响综合诊断的故障的隔离程度。

现有技术中公开的一般都是单纯基于硬件FMEA或的测试性设计，或对于单纯软件FMEA 方法实现的本身，没有基于统一基础的功能划分以及硬件FMEA与SFMEA协同考虑影响分析实现的测试性设计，部分文献提及了信息流/信号流，但未考虑将信息流作为软/硬件测试性设计统一的设计基础。

发明内容

为提高现有技术中包含嵌入式软件的软/硬件综合模块的测试性设计水平，本发明提供了一种以功能信息流为设计基础、基于SFMEA与硬件FMEA的综合协同测试性设计方法。

本发明技术方案包括如下步骤：

步骤1：以模块的顶层功能信息流作为统一设计分析基准，关联软件和硬件设计，构建模块的软/硬件功能细分组成，进行SFMEA与硬件FMEA故障影响分析，确定各细分组成内包含的软/硬件故障模式及硬件；生成初步模块测试性设计过程图；

步骤2：将硬件监测结果接入软件、汇总软件检测结果的软/硬件综合检测判断方式，设置各软/硬件故障模式的测试点；将测试点标入模块测试性设计过程图；

步骤3：按单点功能故障测试、信息流传输测试的测试点分类方法，基于功能信息流的流向及处理流程，综合分析软/硬件故障模式与测试点的关联性，建立每个测试点对对应的软/硬件故障模式综合测试数据集；

步骤4：对产生的所有软/硬件故障模式综合测试数据集进行重复及缺失分析，开展测试点的祛除、补充、优化；采用直接选择检测用测试点、直接选择隔离用测试点的方法获取最终设计采用的测试点，形成软/硬件故障模式模块检测测试点、模块隔离逻辑；

步骤5，在软件中设置专用BIT汇集处理输出通道，根据上一步骤形成的模块检测测试点、模块隔离逻辑，输出故检结果。