CPLD架构的故障插入测试方法：验证微控制器系统的替代策略

本文档探讨了一种基于新型CPLD架构的故障插入测试方法，以验证符合IEC 61508标准的安全关断系统。通常，这些系统依赖于微控制器来实现，而基于CPLD的新设计则需要独特的测试策略。CPLD（复杂可编程逻辑器件）因其灵活性在安全系统的实现中占据了一席之地。 作者Gerhard Grießnig来自AVL LIST GmbH，奥地利格拉茨，强调了在CPLD双通道架构中的故障注入测试的重要性。系统设计包含两个独立的CPLD，每个负责关键功能的执行。传统的微控制器系统依赖于软件级的故障模拟，但在CPLD系统中，由于硬件级别的可编程性，测试过程更为复杂。 该论文的方法是利用VHDL描述符进行修改，通过创建定制的编程文件，对其中一个CPLD进行故障配置，同时保持另一个CPLD正常运行。这种方法利用了硬件层面的隔离特性，使得研究人员能够精确控制并观察故障发生时系统的响应，从而验证其安全完整性措施是否能有效地检测和处理异常情况。 测试过程中，系统必须能够识别并应对由故障CPLD引起的异常，确保它能进入或维持安全状态。这种测试不仅是对系统性能的考验，也是对设计的稳健性和故障容错能力的验证。这项研究提供了一种针对新型CPLD架构的安全系统进行故障插入测试的有效途径，这对于工业界遵循IEC 61508标准并确保安全系统在极端条件下的正确运行至关重要。