ระบบทดสอบตัวเองในตัว ( BIST ) หรือระบบทดสอบในตัว ( BIT ) คือกลไกที่ช่วยให้เครื่องจักรสามารถทดสอบตัวเองได้ วิศวกรออกแบบ BIST เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดต่างๆ เช่น:

• ความน่าเชื่อถือสูง
• ลดระยะเวลาการซ่อมแซม

หรือข้อจำกัดต่างๆ เช่น:

• การเข้าถึงของช่างเทคนิคมีจำกัด
• ต้นทุนการทดสอบระหว่างการผลิต

วัตถุประสงค์หลัก^{[ 1 ]}ของ BIST คือการลดความซับซ้อน และด้วยเหตุนี้จึงลดต้นทุนและลดการพึ่งพาอุปกรณ์ทดสอบภายนอก (ที่ตั้งโปรแกรมตามรูปแบบ) BIST ช่วยลดต้นทุนได้สองวิธี:

1. ลดระยะเวลาของรอบการทดสอบ
2. ช่วยลดความซับซ้อนของการตั้งค่าการทดสอบ/การตรวจสอบ โดยลดจำนวนสัญญาณอินพุต/เอาต์พุตที่ต้องควบคุม/ตรวจสอบภายใต้การควบคุมของเครื่องทดสอบ

ทั้งสองปัจจัยนี้ส่งผลให้ค่าบริการรายชั่วโมงสำหรับอุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติ (ATE) ลดลง

BIST มักถูกนำไปใช้ในอาวุธอุปกรณ์การบินอุปกรณ์ทางการแพทย์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์เครื่องจักรที่ซับซ้อนทุกประเภท เครื่องจักรอัตโนมัติทุกประเภท และวงจรรวม

รถยนต์มีการทดสอบตัวเองเพื่อเพิ่มความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ ตัวอย่างเช่น รถยนต์ส่วนใหญ่ที่มีระบบเบรก ABS จะทำการทดสอบระบบเบรกอย่างน้อยหนึ่งครั้งต่อรอบการตรวจสอบความปลอดภัย หากระบบเบรก ABSมีสายไฟขาดหรือความผิดปกติอื่น ๆ ระบบเบรกจะกลับไปทำงานเหมือนระบบเบรกปกติ ตัวควบคุมเครื่องยนต์ของรถยนต์ส่วนใหญ่จะมี "โหมดฉุกเฉิน" สำหรับเซ็นเซอร์แต่ละตัว เพื่อให้เครื่องยนต์ยังคงทำงานต่อไปได้หากเซ็นเซอร์หรือสายไฟทำงานผิดปกติ อีกตัวอย่างหนึ่งของโหมดฉุกเฉินที่พบได้ทั่วไปคือ รถยนต์บางคันจะทดสอบสวิตช์ประตู และจะเปิดไฟโดยอัตโนมัติโดยใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับการคาดเข็มขัดนิรภัยหากสวิตช์ประตูทำงานผิดปกติ

ปัจจุบันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การบินเกือบทั้งหมดมีการใช้ BIST (Based Safety Inventory) ในระบบอิเล็กทรอนิกส์การบิน จุดประสงค์คือการแยกชิ้นส่วนที่ ชำรุดซึ่งสามารถ เปลี่ยนได้ จากนั้นจึงนำชิ้นส่วนเหล่านั้นไปซ่อมแซมที่อื่น โดยปกติแล้วจะเป็นศูนย์ซ่อมบำรุงหรือโรงงานผู้ผลิตเครื่องบินพาณิชย์จะสร้างรายได้ก็ต่อเมื่อทำการบินเท่านั้น ดังนั้นจึงใช้ BIST เพื่อลดเวลาที่ต้องจอดซ่อมบนพื้นดิน และเพื่อเพิ่มระดับความปลอดภัยของระบบที่มี BIST หลักการเดียวกันนี้ใช้ได้กับเครื่องบินทหารเช่นกัน เมื่อใช้ BIST ในระหว่างการบิน หากเกิดข้อผิดพลาด ระบบจะเปลี่ยนไปใช้โหมดหรืออุปกรณ์อื่นที่ยังคงทำงานได้ อุปกรณ์การบินที่สำคัญมักจะมีการสำรองไว้ ส่วนอุปกรณ์การบินที่ไม่สำคัญมากนัก เช่น ระบบความบันเทิง อาจมี "โหมดฉุกเฉิน" ที่ยังคงทำงานบางอย่างได้

การทดสอบตัวเองในตัว (Built-in self-test หรือ BIST) ใช้เพื่อทำให้ การทดสอบการผลิต วงจรรวม (Integrated Circuit หรือ IC) รวดเร็วและประหยัดค่าใช้จ่ายมากขึ้น IC จะมีฟังก์ชันที่ตรวจสอบการทำงานภายในทั้งหมดหรือบางส่วนของ IC ในบางกรณี สิ่งนี้มีประโยชน์ต่อลูกค้าเช่นกัน ตัวอย่างเช่น กลไก BIST ถูกใช้ใน ระบบ ฟิลด์บัสขั้นสูงเพื่อตรวจสอบการทำงาน โดยทั่วไปแล้ว สามารถมองได้คล้ายกับการทดสอบตัวเองเมื่อเปิดเครื่อง (Power-on self-test หรือ POST) ของBIOS ในพีซี ซึ่งทำการทดสอบตัวเองของRAMและบัสเมื่อเปิดเครื่อง

โดยทั่วไปแล้ว คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจะทำการทดสอบตัวเองเมื่อเริ่มต้นระบบ เนื่องจากเป็นเครื่องจักรที่มีความซับซ้อนมาก ดังนั้น เนื่องจากมีส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ การทดสอบตัวเองด้วยคอมพิวเตอร์จึงเป็นคุณสมบัติที่จำเป็นและราคาไม่แพง คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ รวมถึงระบบฝังตัว (embedded systems ) มีการทดสอบตัวเองของคอมพิวเตอร์ หน่วยความจำ และซอฟต์แวร์

เครื่องจักรที่ทำงานโดยอัตโนมัติจะทำการทดสอบตัวเองเพื่อตรวจสอบว่าต้องการการบำรุงรักษาหรือซ่อมแซมหรือไม่ การทดสอบทั่วไปได้แก่ การตรวจสอบอุณหภูมิ ความชื้น การสื่อสารที่ไม่ดี การบุกรุก หรือแหล่งจ่ายไฟ ที่ไม่ดี ตัวอย่างเช่น ระบบไฟฟ้าหรือแบตเตอรี่มักอยู่ภายใต้ความเครียด และอาจร้อนเกินไปหรือเสียหายได้ง่าย ดังนั้นจึงมักได้รับการทดสอบ

การทดสอบการสื่อสารมักเป็นสิ่งสำคัญในระบบระยะไกล หนึ่งในระบบอัตโนมัติที่พบได้บ่อยที่สุดคือกล่องรวมสัญญาณโทรศัพท์ กล่องนี้ประกอบด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนเพื่อรวบรวมสายโทรศัพท์หรือข้อมูลและส่งไปยังสวิตช์กลาง กล่องรวมสัญญาณโทรศัพท์จะทดสอบการสื่อสารอย่างต่อเนื่องโดยการตรวจสอบการมีอยู่ของรูปแบบข้อมูลเป็นระยะที่เรียกว่าเฟรม (ดูSONET ) เฟรมจะเกิดขึ้นซ้ำประมาณ 8,000 ครั้งต่อวินาที

ระบบระยะไกลมักมีการทดสอบเพื่อวนลูปการสื่อสารกลับไปยังเครื่องส่งและเครื่องรับในพื้นที่ และทดสอบกลับไปยังเครื่องระยะไกลเพื่อทดสอบการเชื่อมต่อการสื่อสารโดยไม่ต้องใช้คอมพิวเตอร์หรือซอฟต์แวร์ที่หน่วยระยะไกล ในกรณีที่ไม่มีการวนลูปทางอิเล็กทรอนิกส์ ซอฟต์แวร์มักจะจัดเตรียมฟังก์ชันนี้ไว้ให้ ตัวอย่างเช่นIPกำหนดที่อยู่ภายในเครื่องซึ่งเป็นการวนลูปทางซอฟต์แวร์ (ที่อยู่ IP 127.0.0.1 ซึ่งโดยปกติจะถูกแมปในเครื่องไปยังชื่อ "localhost")

ระบบระยะไกลหลายระบบมีคุณสมบัติการรีเซ็ตอัตโนมัติเพื่อรีสตาร์ทคอมพิวเตอร์ระยะไกล ซึ่งสามารถเรียกใช้งานได้เมื่อขาดการสื่อสาร การทำงานของซอฟต์แวร์ไม่ถูกต้อง หรือเหตุการณ์วิกฤตอื่นๆ ดาวเทียมมีระบบรีเซ็ตอัตโนมัติ และยังเพิ่มระบบรีสตาร์ทอัตโนมัติสำหรับการควบคุมพลังงานและทิศทางอีกด้วย

อุปกรณ์ทางการแพทย์จะทำการทดสอบตัวเองเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยอย่างต่อเนื่อง โดยปกติจะมีสองขั้นตอน การทดสอบหลังการใช้งาน (POST) จะทำการทดสอบอย่างครอบคลุม จากนั้น การทดสอบเป็นระยะจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์นั้นไม่ได้ไม่ปลอดภัยอีกต่อไปนับตั้งแต่การทดสอบ POST อุปกรณ์ที่สำคัญต่อความปลอดภัยมักจะกำหนด "ช่วงเวลาความปลอดภัย" ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่สั้นเกินกว่าจะเกิดการบาดเจ็บ การทดสอบตัวเองของฟังก์ชันที่สำคัญที่สุดมักจะดำเนินการอย่างน้อยหนึ่งครั้งต่อช่วงเวลาความปลอดภัย การทดสอบเป็นระยะมักจะเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบ POST

หนึ่งในระบบ BIST ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ระบบแรกๆ คือระบบที่ติดตั้งอยู่ใน ขีปนาวุธ Minutemanของสหรัฐฯการใช้คอมพิวเตอร์ภายในเพื่อควบคุมการทดสอบช่วยลดน้ำหนักของสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อสำหรับการทดสอบ ขีปนาวุธ Minuteman เป็นหนึ่งในระบบอาวุธหลักระบบแรกๆ ที่ติดตั้งระบบทดสอบตัวเองที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์แบบถาวร

BIST มีหลายเวอร์ชันเฉพาะทาง ซึ่งแตกต่างกันไปตามหน้าที่การทำงานหรือวิธีการนำไปใช้:

• ระบบทดสอบตัวเองแบบตั้งโปรแกรมได้ (pBIST)
• การทดสอบตัวเองในตัวของหน่วยความจำ (mBIST) - เช่น ด้วยอัลกอริทึม Marinescu ^{[ 2 ]}
• การทดสอบตัวเองแบบฝังตัวของตรรกะ (LBIST)
• การทดสอบตัวเองในตัวแบบอนาล็อกและแบบผสม (AMBIST)
• การทดสอบตัวเองอย่างต่อเนื่องในตัว (CBIST, C-BIT)
• การทดสอบตัวเองแบบในตัวที่ขับเคลื่อนด้วยเหตุการณ์ เช่น การทดสอบ BIST ที่ดำเนินการกับระบบของเครื่องบินหลังจากเครื่องบินลงจอด
• การทดสอบตัวเองเป็นระยะ (C-BIT/P-BIT)
• การทดสอบตัวเองในตัวแบบใช้การขัดจังหวะ (IBIST) หรือการทดสอบตัวเองในตัวแบบที่ผู้ใช้/ผู้ปฏิบัติงานเริ่ม (I-BIT หรือ O-BIT)
• ระบบทดสอบตัวเองเมื่อเปิดเครื่อง (PupBIST, P-BIT)
• ระบบทดสอบตัวเองอัตโนมัติ (ABIST)

วิศวกรระบุข้อกำหนด การออกแบบ การใช้งาน และการตรวจสอบกลไกการทดสอบตัวเองในตัวในข้อกำหนด BIT (หรือ BIST) ข้อกำหนดนี้กำหนด: ^{[ 3 ] [ 4 ]}

• โหมด BIT ที่ต้องการ: PBIT, CBIT, IBIT
• วัตถุประสงค์ของ BIT: การตรวจจับข้อผิดพลาด การแยกแยะข้อผิดพลาด การรายงานข้อผิดพลาด
• ข้อกำหนดด้านผลการปฏิบัติงาน:
  • ความคุ้มครองความผิดพลาด
  • เวลาตรวจจับ
  • ความสามารถในการแยกส่วน (เช่น ระดับ LRU หรือ SRU)
  • ความพร้อมใช้งาน: เมื่อจำเป็นต้องเปิดใช้งาน BIT
  • กลไกการกระตุ้น: เงื่อนไขสำหรับการดำเนินการ BIT
• สถาปัตยกรรมและการออกแบบ
  • สถาปัตยกรรมเชิงฟังก์ชัน (การไหลของข้อมูล การไหลของการควบคุม)
  • ส่วนต่อประสาน (ฮาร์ดแวร์/ซอฟต์แวร์)
  • การจัดสรรจุดทดสอบ
  • ความสามารถในการฉีดข้อผิดพลาด
• การดำเนินการและการรายงาน BIT
  • วิธีการเก็บรวบรวมผลการทดสอบ
  • กลไกการบันทึกข้อผิดพลาด
  • ส่วนติดต่อผู้ใช้งานและการแสดงสถานะ
• ความครอบคลุมการทดสอบ BIT
  • รายการข้อผิดพลาดที่ตรวจจับได้ต่อระบบย่อย
  • ระดับความละเอียดในการวินิจฉัย
• การตรวจสอบและการรับรอง
  • ขั้นตอนการทดสอบ BIT
  • สภาพแวดล้อมการทดสอบ (เช่นการจำลอง , การทดสอบฮาร์ดแวร์ในวงจร )
  • เกณฑ์การผ่าน/ไม่ผ่าน
• ข้อควรพิจารณาในการบำรุงรักษาและการสนับสนุน
  • คู่มือรหัสการวินิจฉัยและการแยกปัญหา
  • การบูรณาการกับระบบบำรุงรักษา

• อุปกรณ์ทดสอบในตัว
• ระบบตรรกะมีการทดสอบตัวเองในตัว
• ระบบฝังตัว
• วิศวกรรมระบบ
• วิศวกรรมความปลอดภัย
• ตัวจับเวลาเฝ้าระวัง

• การทดสอบตัวเองเพื่อวินิจฉัยฮาร์ดแวร์
• BIST สำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านอนาล็อก - ภาพรวมโดยย่อเกี่ยวกับความสามารถและประโยชน์ของ BIST จาก Analog Devices