A method for fault diagnosis of embedded systems via At-Speed (IDDA) current testing

Abstract

This thesis presents the development of a test method for diagnosing the presence of embedded systems failures caused by physical defects in the printed circuit board and electronic components. Specifically, the proposed methodology includes a set of topics and procedures required, including topics such as identifying embedded systems modules, test block design, measurement equipment configuration and results analysis. The effectiveness of this approach to identify catastrophic and parametric failures was evaluated using three embedded systems with similar topologies but different electrical designs, using components from different manufacturers and different feature to meet the requirements of experimental design methodology. The execution of the measurement is performed with a non-invasively current sensor designed to manage the delivery of pulses in the power supply lines of the device under test (DUT) and at the same time it measures the consumption of the demand the embedded system. The analysis of the results reveals a large percentage of detected flaws and patterns of similar behavior in the tested systems.

Esta tesis presenta el desarrollo de una metodología de prueba para diagnosticar la presencia de fallas en sistemas embebidos causadas por defectos físicos en la tarjeta de circuito impreso y componentes electrónicos. Específicamente, la metodología propuesta incluye una serie de tópicos y procedimientos necesarios que abarcan temas como la identificación de módulos en sistemas embebidos, diseño de bloques de prueba, configuración de equipos de medición y análisis de resultados. La efectividad de este enfoque para identificar fallas catastróficas y paramétricas fue evaluada mediante las pruebas realizadas a tres sistemas embebidos con topologías similares pero diseños eléctricos distintos, usando componentes de diferentes fabricantes y distintas característica para cumplir con los requerimientos de una metodología de diseño experimental. La ejecución de la medición es realizada de forma no invasiva con un sensor de corriente diseñado para gestionar la entrega de pulsos en las líneas de alimentación del dispositivo bajo prueba (DUT por sus siglas en ingles) y a su vez medir el consumo que el sistema embebido demande. El análisis de los resultados revela un gran porcentaje de fallas detectadas y patrones de comportamiento similares en los sistemas puestos a prueba.