мікроелектронних пристроїв і їх взаємодії між собою при внесенні різних відмов або збоїв в роботу цих пристроїв.
1. ПРИЗНАЧЕННЯ І ОБЛАСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ КОМПЛЕКСУ КІІБ
При сьогоднішньому рівні розвитку IT-індустрії такі пристрої, як мікроконтролери, широко використовуються в багатьох областях техніки. У новітніх системах управління вони є одними з найбільш важливих елементів. Сучасні мікроконтролери досить дешеві і надійні, системи управління, побудовані на основі мікроконтролерів, використовуються навіть в галузях, критичних до безпеки, таких, як залізничний транспорт. Тому для мікропроцесорних систем залізничної автоматики проводиться аналіз на функціональну безпеку, метою якого є доказ безпеки функціонування системи при виникненні відмов у структурі мікроконтролерів.
Основними особливостями відмов у програмованих елементах є:
· взаємна залежність апаратних і програмних засобів, що призводить до того, що один і той же відмова проявляється по-різному в залежності від завантаженого програмного забезпечення. Причому характер спотворень, внесених відмовою в алгоритм роботи мікроконтролера, може бути дуже складним з причини багаторазового використання відмовили апаратних ресурсів програмним забезпеченням. Це значно ускладнює аналіз та збільшує витрати на доказ безпеки.
· залежність результату відмови від типу досліджуваного мікроконтролера, так як на функціонування програмного забезпечення після відмови впливають такі характеристики мікроконтролера, як його архітектура і методи обробки інформації всередині БІС. Тому при перенесенні програмного забезпечення на іншу елементну базу необхідні повторні випробування.
· велика кількість врахованих відмов, що вимагає автоматизації процесу тестування мікроконтролера.
На підставі даних факторів виникла проблема швидкого і якісного дослідження впливу відмов мікроконтролерів на поведінку систем управління. Програмне забезпечення, що надається розробниками мікроконтролерів для налагодження програм, не дозволяє дослідити поведінку мікроконтролера при відмові елементів його апаратної частини, що дуже важливо для досліджень систем, критичних до безпеки.
Для аналізу на безпеку мікропроцесорних систем управління у випробувальній лабораторії «Безпека та ЕМС технічних засобів» Білоруського державного університету транспорту була розроблена нова версія «Комплексу для проведення імітаційних випробувань мікропроцесорних систем (МПС) залізничної автоматики на функціональну безпеку» КІІБ, в якій усунуті недоліки попередньої версії. Структурна схема КІІБ 4.0 представлена ??на малюнку 1.1.
КІІБ дозволяє контролювати:
· наявність одиночних і кратних несправностей технічних засобів, що призводять до порушення функціональної безпеки системи;
· наявність помилок програмних засобів, що призводять до порушення функціональної безпеки системи;
· стійкість функціонування при впливі електромагнітних перешкод і при спотвореннях вхідних сигналів;
· рівень виявлення відмов і збоїв заданої кратності засобами контролю та діагностики,
· можливість накопичення відмов заданої кратності у внутрішній структурі;
· тип спотворення обчислювального процесу при наявності відмов технічних засобів.
За допомогою КІІБ можна проводити:
· функціональні випробування МПС (перевірка повноти і коректності виконання основних функцій);
· випробування на функціональну безпеку технологічних алгоритмів, реалізованих програмним способом;
· випробування на функціональну безпеку програмного забезпечення МПС;
· випробування на функціональну безпеку МПС.
Блок завантаження виконує підготовку роботи системи моделювання та тактирование роботи пристроїв. Безпосередньо після запуску цього блоку проводиться завантаження файлів моделі, конфігурації і програм, відповідно до яких блоком формуються моделі пристроїв.
Блок комутації і протоколювання призначений для передачі інформації між елементами комплексу та створення протоколу обміну сигналами між пристроями у вигляді файлу * .stl.
Блок подачі вхідних сигналів підключається до системи як звичайний пристрій. Він призначений для генерації аналогових і цифрових сигналів, які можуть бути передані на будь-які пристрої залежно від конфігурації внутрішніх з'єднань пристроїв.
Блок налагодження моделі дозволяє відстежувати загальний стан одного вибраного пристрою за допомогою розроблених засобів візуалізації, а та...
