Исследование способов синтеза схем встроенного контроля на основе логической коррекции сигналов с применением равномерных разделимых кодов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследуются особенности синтеза схем встроенного контроля на основе логической коррекции сигналов с применением равномерных разделимых кодов. Рассматриваются структуры трех типов: тип I – структура с коррекцией части сигналов с выходов объекта диагностирования, формирующих проверочные символы заданного кода в схеме встроенного контроля; тип II – структура с коррекцией части сигналов с выходов объекта диагностирования, формирующих информационные символы заданного кода в схеме встроенного контроля; тип III – структура с коррекцией сигналов от всех выходов объекта диагностирования. Для структур всех типов приведены формулы определения числа способов синтеза схем встроенного контроля на основе логической коррекции сигналов с применением заданного кода. Установлены новые свойства структур, характеризующие особенности роста числа способов синтеза схем встроенного контроля при увеличении числа выходов, формирующих информационные и проверочные символы. Найдены закономерности, позволяющие на практике оценивать число способов синтеза схем встроенного контроля на основе логической коррекции сигналов с применением равномерных разделимых кодов в целях выбора наилучшего из них по заданным критериям. Приведены примеры, демонстрирующие эффективность использования найденных закономерностей.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. В. Ефанов

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого; Российский университет транспорта; Ташкентский государственный транспортный университет; ООО «НИПИ «ТрансСтройбезопасность»

Автор, ответственный за переписку.
Email: TrES-4b@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург; Москва; Узбекистан, Ташкент; Санкт-Петербург

Е. И. Елина

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: eseniya-elina@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Согомонян Е.С., Слабаков Е.В. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы. М.: Радио и связь, 1989, 208 с.
  2. Mikoni S. Top Level Diagnostic Models of Complex Objects // Lecture Notes in Networks and Systems. – 2022. – Vol. 442. – Pp. 238–249. doi: 10.1007/978–3–030–98832–6_21.
  3. Drozd A., Kharchenko V., Antoshchuk S., Sulima J., Drozd M. Checkability of the Digital Components in Safety-Critical Systems: Problems and Solutions // Proceedings of 9th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2011), Sevastopol, Ukraine, 2011, pp. 411–416. doi: 10.1109/EWDTS.2011.6116606.
  4. Drozd O., Perebeinos I., Martynyuk O., Zashcholkin K., Ivanova O., Drozd M. Hidden Fault Analysis of FPGA Projects for Critical Applications // Proceedings of the IEEE International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET), 25–29 February 2020, Lviv-Slavsko, Ukraine, paper 142. doi: 10.1109/TCSET49122.2020.235591.
  5. Göessel M., Ocheretny V., Sogomonyan E., Marienfeld D. New Methods of Concurrent Checking: Edition 1. – Dordrecht: Springer Science+Business Media B. V., 2008, 184 p.
  6. Borecký J., Kohlík M., Kubátová H. Parity Driven Reconfigurable Duplex System // Microprocessors and Microsystems. – 2017. – Vol. 52. – Pp. 251–260. doi: 10.1016/j.micpro.2017.06.015.
  7. Tshagharyan G., Harutyunyan G., Shoukourian S., Zorian Y. Experimental Study on Hamming and Hsiao Codes in the Context of Embedded Applications // Proceedings of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2017), Novi Sad, Serbia, September 29 – October 2, 2017, pp. 25–28. doi: 10.1109/EWDTS.2017.8110065.
  8. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В. Коды с суммированием для систем технического диагностирования. Том 1: Классические коды Бергера и их модификации. – М.: Наука, 2020, 383 с.
  9. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В. Коды с суммированием для систем технического диагностирования. Том 2: Взвешенные коды с суммированием. – М.: Наука, 2021, 455 с.
  10. Stempkovsky A.L., Zhukova T.D., Telpukhov D.V., Gurov S.I. CICADA: A New Tool to Design Circuits with Correction and Detection Abilities // International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), 13–15 May 2021, Kazan, Russia pp. 1–5. doi: 10.1109/SIBCON50419.2021.9438900.
  11. Nicolaidis M. On-Line Testing for VLSI: State of the Art and Trends // Integration, the VLSI Journal, 1998, Vol. 26, Issues 1–2, pp. 197–209. doi: 10.1016/S0167–9260(98)00028–5.
  12. Mitra S., McCluskey E.J. Which Concurrent Error Detection Scheme to Сhoose? // Proceedings of International Test Conference, 2000, USA, Atlantic City, NJ, 03–05 October 2000, pp. 985–994. doi: 10.1109/TEST.2000.894311.
  13. Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. О свойствах кода с суммированием в схемах функционального контроля // Автоматика и телемеханика. – 2010. – № 6. – С. 155–162.
  14. Гессель М., Морозов А.В., Сапожников Вл.В., Сапожников Вл.В. Контроль комбинационных схем методом логического дополнения // Автоматика и телемеханика. – 2005. – № 8. – С. 161–172.
  15. Гессель М., Морозов А.В., Сапожников Вл.В., Сапожников Вл.В. Логическое дополнение – новый метод контроля комбинационных схем // Автоматика и телемеханика. – 2003. – № 1. – С. 167–176.
  16. Sen S.K. A Self-Checking Circuit for Concurrent Checking by 1-out-of-4 code with Design Optimization using Constraint Don’t Cares // National Conference on Emerging trends and advances in Electrical Engineering and Renewable Energy (NCEEERE2010), Sikkim Manipal Institute of Technology, Sikkim, held during 22–24 December, 2010.
  17. Das D.K., Roy S.S., Dmitiriev A., Morozov A., Gössel M. Constraint Don’t Cares for Optimizing Designs for Concurrent Checking by 1-out-of-3 Codes // Proceedings of the 10th International Workshops on Boolean Problems, Freiberg, Germany, September, 2012, pp. 33–40.
  18. Пивоваров Д.В. Построение систем функционального контроля многовыходных комбинационных схем методом логического дополнения по равновесным кодам // Автоматика на транспорте. – 2018. – Том 4. – № 1. – С. 131–149.
  19. Morozov M., Saposhnikov V. V., Saposhnikov Vl.V., Goessel M. New Self-Checking Circuits by Use of Berger-codes // Proceedings of 6th IEEE International On-Line Testing Workshop, Palma De Mallorca, Spain, 3–5 July 2000, pp. 171–176.
  20. Efanov D.V., Sapozhnikov V.V., Sapozhnikov Vl.V. The Self-Checking Concurrent Error-Detection Systems Synthesis Based on the Boolean Complement to the Bose-Lin Codes with the Modulo Value M=4 // Electronic Modeling. – 2021. – Vol. 43. – Issue 1. – Pp. 28–45. doi: 10.15407/emodel.43.01.028.
  21. Ефанов Д.В., Зуева М.В. Свойства кодов Сяо в системах технического диагностирования дискретных устройств // Программная инженерия. – 2023. – Т. 14. – № 7. – С. 339–349. doi: 10.17587/prin.14.339–349.
  22. Saposhnikov Vl.V., Dmitriev A., Goessel M., Saposhnikov V.V. Self-Dual Parity Checking – a New Method for on Line Testing // Proceedings of 14th IEEE VLSI Test Symposium, USA, Princeton, 1996, pp. 162–168.
  23. Гессель М., Дмитриев А.В., Сапожников Вл.В., Сапожников В.В. Обнаружение неисправностей в комбинационных схемах с помощью самодвойственного контроля // Автоматика и телемеханика. – 2000. – № 7. – С. 140–149.
  24. Efanov D., Sapozhnikov V., Sapozhnikov Vl., Osadchy G., Pivovarov D. Self-Dual Complement Method up to Constant-Weight Codes for Arrangement of Combinational Logical Circuits Concurrent Error-Detection Systems // Proceedings of 17th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2019), Batumi, Georgia, September 13–16, 2019, pp. 136–143. doi: 10.1109/EWDTS.2019.8884398.
  25. Efanov D.V., Pivovarov D.V. The Hybrid Structure of a Self-Dual Built-In Control Circuit for Combinational Devices with Pre-Compression of Signals and Checking of Calculations by Two Diagnostic Parameters // Proceedings of 19th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2021), Batumi, Georgia, September 10–13, 2021, pp. 200–206. doi: 10.1109/EWDTS52692.2021.9581019.
  26. Пашуков А.В. Применение взвешенных кодов с суммированием при синтезе схем встроенного контроля по методу логического дополнения // Автоматика на транспорте. – 2022. – Том 8. – № 1. – С. 101–114. doi: 10.20295/2412–9186–2022–8–01–101–114.
  27. Ефанов Д.В., Елина Е.И. Исследование алгоритмов синтеза самопроверяемых цифровых устройств на основе логической коррекции сигналов с применением взвешенных кодов Боуза – Лина // Автоматика на транспорте. – 2024. – Том 10. – № 1. – С. 74–99. doi: 10.20296/2412–9186–2024–10–01–74–99.
  28. Ефанов Д.В. Синтез самопроверяемых комбинационных устройств на основе метода логической коррекции сигналов с применением кодов Боуза – Лина // Информационные технологии. – 2023. – Том 29. – № 10. – С. 503–511. doi: 10.17587/it.29.503–511.
  29. Efanov D.V., Yelina Y.I. Synthesis of Concurrent Error-Detection Circuits Based on Boolean Signals Correction Using Modular Weight-Based Sum Codes // Proceedings of the 2024 Conference of Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EICon), 29–30 January 2024, St. Petersburg, Russia, pp. 350–355. doi: 10.1109/ElCon61730.2024.10468328.
  30. Сапожников В. В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д. В. Коды Хэмминга в системах функционального контроля логических устройств: монография. – СПб.: Наука, 2018, 151 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Формула 4

Скачать (82KB)
Метаданные
3. Рис. 1. Каскады элементов преобразования в структурах организации СВК на основе ЛКС с применением (m, k)-кодов.

Скачать (308KB)
Метаданные
4. Рис. 2. Заданные устройства F1(x) и F2(x).

Скачать (163KB)
Метаданные
5. Рис. 3. Принцип организации контроля вычислений по рассматриваемому примеру.

Скачать (208KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024