Resumen
La inyección de fallos es una técnica utilizada para la validación experimental de Sistemas 
Tolerantes a Fallos. Se distinguen tres grandes categorías: inyección de fallos física
(denominada también physical fault injection o hardware implemented fault injection),
inyección de fallos implementada por software (en inglés software implemented fault injection)
e inyección de fallos basada en simulación. Una de las que más auge está teniendo últimamente
es la inyección de fallos basada en simulación, y en particular la inyección de fallos basada en
VHDL. Las razones del uso de este lenguaje se pueden resumir en:
.. Es un lenguaje estándar ampliamente utilizado en el diseño digital actual.
.. Permite describir el sistema en distintos niveles de abstracción.
.. Algunos elementos de su semántica pueden ser utilizados en la inyección de fallos.
Para realizar la inyección de fallos basada en VHDL, diferentes autores han propuesto tres
tipos de técnicas. La primera está basada en la utilización de los comandos del simulador para
modificar los valores de las señales y variables del modelo. La segunda se basa en la
modificación del código, insertando perturbadores en el modelo o creando mutantes de
componentes ya existentes. La tercera técnica se basa en la ampliación de los tipos del lenguaje
y en la modificación de las funciones del simulador VHDL. Actualmente, ha surgido otra
tendencia de la inyección de fallos basada en VHDL, denominada genéricamente emulación de
fallos. La emulación añade ciertos componentes al modelo (inyectores, que suelen ser
perturbadores o mutantes, disparadores de la inyección, recolectores de datos, etc.). El modelo
junto con los nuevos componentes son sintetizados en una FPGA, que es donde se realiza la
inyección.
Con la introducción cada vez mayor de sistemas tolerantes a fallos en aplicaciones críticas,
su validación se está convirtiendo en uno de los puntos clave para su uso. Un ejemplo se da en
el campo de la aviación y de la automoción, donde la introducción del concepto x-by-wire
implica la sustitución de ciertas partes mecánicas por componentes electrónicos. Los grandes
requerimientos de seguridad, fiabilidad, etc. necesarios para la introducción de componentes
electrónicos en aviación y automoción implica la validación de los circuitos necesarios para la
implementación del concepto x-by-wire.
Así pues, la validación de sistemas tolerantes a fallos para aplicaciones críticas mediante la
aplicación de la inyección de fallos basada en VHDL es una de las tareas pendientes, a pesar de
que los lenguajes de descripción de hardware en general, y el VHDL en particular, se utilizan
cada vez más durante la fase de diseño de los circuitos integrados. Una prueba de su
importancia es la continua financiación que la Unión Europea proporciona a la validación de
estos sistemas.
A partir de todos estos datos, en la presente tesis se han estudiado, implementado, y en
algunos casos mejorado diferentes técnicas de inyección de fallos basadas en VHDL. Una vez
desarrolladas las diferentes técnicas, se ha validado el modelo de un sistema tolerante a fallos en
tiempo real para aplicaciones críticas. Este modelo se está sintetizando y aplicando en la
industria de aviación, así como en la industria de automoción.