Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Высшая школа транспорта, Института машиностроения, материалов и транспорта, Профессор)
Российский университет транспорта (МИИТ) (Кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте», Профессор)
Ташкентский государственный транспортный университет (Кафедра «Автоматика и телемеханика», Профессор)
Институт проблем транспорта им. Н. С. Соломенко Российской Академии наук (Лаборатория проблем организации транспортных систем (лаборатория № 5), Ведущий научный сотрудник)
Россия
Россия
Россия
Беларусь
Россия
УДК 004.052.32 Контроль неисправностей
Рассматривается задача совершенствования методов синтеза самопроверяемых дискретных устройств для систем автоматического управления на основе композиции двух равновесных кодов с ортогональными по всем разрядам парами комбинаций. Предложен метод синтеза быстродействующих тестеров композиции двух равновесных кодов с ортогональными по всем разрядам парами комбинаций. Он подразумевает построение тестера на основе детекторов двух равновесных кодов, построенных с применением свойств симметричных булевых функций. Установлены зависимости, позволяющие определить значения показателя сложности технической реализации тестера композиции двух равновесных кодов с ортогональными по всем разрядам парами комбинаций для любой длины кодовых слов. Приводятся некоторые свойства и особенности синтезируемых тестеров. Показано, каким образом синтезируются тестеры для композиции произвольного числа равновесных кодов на основе разработанного метода. Результаты исследования могут быть использованы при построении высоконадежных и безопасных дискретных устройств на различной элементной базе.
самопроверяемое дискретное устройство; композиция двух равновесных кодов; симметричная булева функция; синтез тестера композиции равновесных кодов; показатели эффективности тестеров
1. Сапожников В. В. Методы построения безопасных микроэлектронных систем железнодорожной автоматики / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Х. А. Христов, Д. В. Гавзов; под ред. Вл. В. Сапожникова. — М.: Транспорт, 1995. — 272 с.
2. Fujiwara E. Code Design for Dependable Systems: Theory and Practical Applications / E. Fujiwara. — John Wiley & Sons, 2006. — 720 p.
3. Дрозд А. В. Рабочее диагностирование безопасных информационно-управляющих систем / А. В. Дрозд, В. С. Харченко, С. Г. Антощук, Ю. В. Дрозд и др. — Харьков: Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского «ХАИ», 2012. — 614 с.
4. Гессель М. Исследование комбинационных самопроверяемых устройств с независимыми и монотонно независимыми выходами / М. Гессель, А. А. Морозов, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 1997. — № 2. — С. 180–193.
5. Saposhnikov V. V. A New Design Method for Self-Checking Unidirectional Combinational Circuits / V. V. Saposhnikov, A. Morosov,Vl.V. Saposhnikov, M. Göessel // Journal of Electronic Testing: Theory and Applications. — 1998. — Vol. 12. — Iss. 1–2. — Pp. 41–53. — DOI:https://doi.org/10.1023/A:1008257118423.
6. Morosow A. Self-Checking Combinational Circuits with Unidirectionally Independent Outputs / A. Morosow, V. V. Sapozhnikov, Vl. V. Sapozhnikov, M. Goessel // VLSI Design. — 1998. — Vol. 5. — Iss. 4. — Pp. 333–345. — DOI:https://doi.org/10.1155/1998/20389.
7. Efanov D. V. Organization of a Fully Self-Checking Structure of a Combinational Device Based on Searching for Groups of Symmetrically Independent Outputs / D. V. Efanov, V. V. Sapozhnikov, Vl. V. Sapozhnikov // Automatic Control and Computer Sciences. — 2020. — Vol. 54. — Iss. 4. — Pp. 279 – 290. — DOI:https://doi.org/10.3103/S0146411620040045.
8. Слабаков Е. В. Построение полностью самопроверяемых комбинационных устройств с использованием равновесных кодов / Е. В. Слабаков, Е. С. Согомонян // Автоматика и телемеханика. — 1980. — № 9. — С. 173–181.
9. Сапожников В. В. Организация функционального контроля комбинационных схем методом логического дополнения / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, А. В. Дмитриев, А. В. Морозов и др. // Электронное моделирование. — 2002. — Т. 24. — № 6. — С. 52–66.
10. Гессель М. Логическое дополнение — новый метод контроля комбинационных схем / М. Гессель, А. В. Морозов, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 2003. — № 1. — С. 167–176.
11. Сапожников В. В. Дискретные автоматы с обнаружением отказов / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников. — Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1984. — 112 с.
12. Согомонян Е. С. Самопроверяемые устройства и отказо-устойчивые системы / Е. С. Согомонян, Е. В. Слабаков. — М.: Радио и связь, 1989. — 208 с.
13. Сапожников В. В. Самодвойственные дискретные устройства / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, М. Гессель. — СПб.: Энергоатомиздат (Санкт-Петербургское отделение), 2001. — 331 с.
14. Сапожников В. В. Синтез самодвойственных дискретных систем / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Р. Ш. Валиев. — СПб.: Элмор, 2006. — 220 с.
15. Göessel M. New Methods of Concurrent Checking: Edition 1 / M. Göessel, V. Ocheretny, E. Sogomonyan, D. Marienfeld. — Dordrecht: Springer Science + Business Media B.V., 2008. — 184 p.
16. Сапожников В. В. Коды Хэмминга в системах функционального контроля логических устройств / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов. — СПб.: Наука, 2018. — 151 с.
17. Сапожников В. В. Коды с суммированием для систем технического диагностирования. Т. 1: Классические коды Бергера и их модификации / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов. — М.: Наука, 2020. — 383 с.
18. Сапожников В. В. Коды с суммированием для систем технического диагностирования. Т. 2: Взвешенные коды с суммированием / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов. — М.: Наука, 2021. — 455 с.
19. Ефанов Д. В. Методы синтеза самопроверяемых дискретных устройств. — М.: ЛЕНАНД, 2025. — 268 с.
20. Ефанов Д. В. Композиции двух равновесных кодов с ортогональными по всем разрядам комбинациями для синтеза самопроверяемых дискретных устройств / Д. В. Ефанов // Проблемы управления. — 2025. — № 3. — С. 49–62.
21. Сапожников В. В. Самопроверяемые тестеры для равновесных кодов / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 1992. — № 3. — С. 3–35.
22. Сапожников В. В. Самопроверяемые дискретныеустройства / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников. — СПб.: Энергоатомиздат, 1992. — 224 с.
23. Piestrak S. J. Design of Self-Testing Checkers for Unidirectional Error Detecting Codes. — Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocłavskiej, 1995. — 111 p.
24. Супрун В. П. Основы теории булевых функций. — М.: ЛЕНАНД, 2017. — 208 с.
25. Деза Е. Фигурные числа / Е. Деза, М. Деза; пер. с англ. — М.: МЦНМО, 2015. — 350 с.
26. Грэхем Р. Л. Конкретная математика. Математические основы информатики / Р. Л. Грэхем, Д. Э. Кнут, О. Паташ- ник; пер. с англ.; 2-е изд. — М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2017. — 784 с.
27. Ефанов Д. В. Обнаружение неисправностей в комбина- ционных схемах на основе самодвойственного допол- нения до равновесных кодов / Д. В. Ефанов, В. В. Сапож- ников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Пивоваров // Труды Института системного программирования РАН. — 2019. — Т. 31. — № 1. — С. 115–132. — DOI: 10.15514/ ISPRAS-2019-31(1)-8.
28. Efanov D. Self-Dual Complement Method up to Constant- Weight Codes for Arrangement of Combinational Logical Circuits Concurrent Error-Detection Systems / D. Efanov, V. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov, G. Osadchy et al. // Proceedings of the 17th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2019), Batumi, Georgia, September 13–16, 2019. — Pp. 136–143. — DOI:https://doi.org/10.1109/EWDTS. 2019.8884398.
29. Ефанов Д. В. Метод функционального контроля комби- национных логических устройств на основе самодвой- ственного дополнения до равновесных кодов / Д. В. Ефанов, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Пивоваров // Электронное моделирование. — 2020. — Т. 42. — № 3. — С. 27–52. — DOI: 10.15407/ emodel.42.03.027.
30. Efanov 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 / D. V. Efanov, D. V. Pivovarov // Proceedings of the 19th IEEE East-West Design &Test Symposium (EWDTS’2021), Batumi, Georgia, September 10–13, 2021. — Pp. 200–206. — DOI:https://doi.org/10.1109/EWDTS52692.2021.9581019.
31. Поспелов Д. А. Логические методы анализа и синтеза схем / Д. А. Поспелов. — М.: Энергия, 1968. — 328 с.
32. Василенко М. Н. О сокращении списка одиночных неисправностей при построении тестов комбинационных схем / М. Н. Василенко, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 1974. — № 8. — С. 139–145.
33. Сапожников В. В. Основы теории надежности и технической диагностики / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов. — Санкт-Петербург: Издательство «Лань», 2019. — 588 с.
34. Тюрин С. Ф. Методы обеспечения надежности элементов ПЛИС путем многовариантного резервирования сиспользованием логикотопологической модификации на транзисторном уровне / С. Ф. Тюрин, М. С. Никитин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. — 2025. — № 54. — С. 282–301. — DOI:https://doi.org/10.15593/2224- 9397/2025.2.13.
35. Тюрин С. Ф. Многовариантное резервирование с использованием логико-топологических особенностей транзисторных схем / С. Ф. Тюрин, М. С. Никитин, Ю. А. Степченков, Ю. Г. Дьяченко//Информатикаиееприменения.— 2025.— Т. 19. — № 3. — С. 55–66
