Коды с суммированием с небольшим количеством разрядов в контрольных векторах часто используются при организации систем технического диагностирования логических устройств. Одним из перспективных кодов является код с суммированием единичных информационных разрядов, принципы построения которого базируются на основе использования специального поправочного коэффициента в виде суммы по модулю два заранее установленных разрядов информационного вектора и на вычислении наименьшего неотрицательного вычета информационного вектора по модулю М=2^(]Log2(m+1[-1) Данная работа восполняет пробел в исследованиях модифицированных кодов с суммированием единичных разрядов и посвящена изучению влияния выбора правил вычисления поправочного коэффициента на такие важные показатели, как обнаружение ошибок на выходах контролируемых схем и структурная избыточность систем диагностирования. В эксперименте с набором контрольных комбинационных схем анализируются характеристики модифицированных кодов с суммированием единичных информационных разрядов (модифицированных кодов Бергера). Показано, что выбор способа вычисления поправочного коэффициента при построении модифицированного кода Бергера имеет принципиальное значение и определяет различные по характеристикам системы диагностирования (как сложности технической реализации, так и обнаружения ошибок на выходах контролируемых схем). Для обоснованного выбора модифицированного кода с суммированием единичных разрядов разработаны алгоритмы, позволяющие максимизировать показатель обнаружения ошибок и минимизировать показатель сложности технической реализации системы диагностирования.
diagnostics system, Berger code, modified code with summation of unit bits, error detection at the outputs of circuits, diagnostics system area, система диагностирования, код Бергера, модифицированный код с суммированием единичных разрядов, обнаружение ошибок на выходах схем, площадь системы диагностирования
1. Согомонян Е. С. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы / Е. С. Согомонян, Е. В. Слабаков. - М. : Радио и связь, 1989. - 208 с.
2. Pradhan D. K. Fault-Tolerant Computer System Design / D. K. Pradhan. - N. Y. : Prentice Hall, 1996. - 560 p.
3. Гессель М. Построение кодоразделительных самопаритетных комбинационных схем для самотестирования и функционального диагностирования / М. Гессель, Е. С. Согомонян // Автоматика и телемеханика. - 1996. - № 11. - С. 155-165.
4. Ubar R. Design and test technology for dependable systems-on-chip (premier reference Source) / R. Ubar, J. Raik, H.-T. Vierhaus. - Information science reference, Hershey - New York, IGI Global, 2011. - 578 p.
5. Аксенова Г. П. Локализация неисправного многовыходного блока в дискретном устройстве / Г. П. Аксенова // Автоматика и телемеханика. - 2015. - № 2. - С. 141-149.
6. Аксенова Г. П. Повышение разрешающей способности матричного метода локализации неисправностей / Г. П. Аксенова // Автоматика и телемеханика. - 2016. - № 8. - С. 159-166.
7. Останин С. А. Синтез отказоустойчивых последовательностных схем для неисправностей задержек путей / С. А. Останин, А. Ю. Матросова, И. Е. Кириенко, Е. А. Николаева // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2016. - Т. 59. - № 8-2. - С. 76-78.
8. Kumar B. A Technique for low power, stuck-at fault diagnosable and reconfigurable scan architecture / B. Kumar, B. Nehru, B. Pandey, V. Singh, J. Tudu // Proceedings of 14th IEEE East-West design & Test symposium (EWDTS’2016), Yerevan, Armenia, October 14-17, 2016. - Рp. 517-520.
9. Ostanin S. A Fault-tolerant sequential circuit design for soft errors based on fault-secure circuit / S. Ostanin, A. Matrosova, N. Butorina, V. Lavrov // Proceedings of 14th IEEE East-West design & Test symposium (EWDTS`2016), Yerevan, Armenia, October 14-17, 2016. - Рp. 607-610.
10. Matrosova A. A Fault-tolerant sequential circuit design for SAFs and PDFs soft errors / A. Matrosova, S. Ostanin, I. Kirienko, E. Nikolaeva // 2016 IEEE 22nd International symposium on on-line testing and robust system design (IOLTS), 4-6 July 2016. - Рp. 1-2.
11. Пархоменко П. П. Основы технической диагностики (оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства) / П. П. Пархоменко, Е. С. Согомонян. - М. : Энергоатомиздат, 1981. - 320 с.
12. Сапожников Вал. В. Самопроверяемые дискретные устройства / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников. - СПб. : Энергоатомиздат, 1992. - 224 с.
13. Berger J. M. A Ne on Error detection codes for asymmetric channels / J. M. Berger // Information and control. - 1961. - Vol. 4. - Issue 1. - Pp. 68-73.
14. Dong H. Modified Berger codes for detection of unidirectional errors / H. Dong // IEEE transactions on computers. - Vol. C-33. - June 1984. - Pp. 572-575.
15. Parhami B. New Class of unidirectional error-detection codes / B. Parhami // Proceedings of IEEE International conference on computer design: VLSI in computers and processors, 14-16 October 1991 (ICCD‘9), Cambridge, MA. - Рp. 574-577.
16. Das D. Weight-based codes and their application to concurrent error detection of multilevel circuits / D. Das, N. A. Touba // Proc. of the 17th IEEE VLSI Test symposium, USA, CA, Dana Point, April 25-29, 1999. - Рp. 370-376.
17. Мехов В. Б. Контроль комбинационных схем на основе модифицированных кодов с суммированием / В. Б. Мехов, Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2008. - № 8. - С. 153-165.
18. Ефанов Д. В. О свойствах кода с суммированием в схемах функционального контроля / Д. В. Ефанов, Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2010. - № 6. - С. 155-162.
19. Гессель М. Исследование комбинационных самопроверяемых устройств с неза- висимыми и монотонно независимыми выходами / М. Гессель, А. А. Морозов, Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 1997. - № 2. - С. 180-193.
20. Morosow A. Self-checking combinational circuits with unidirectionally independent outputs / A. Morosow, Val. V. Sapozhnikov, Vl. V. Sapozhnikov, M. Goessel //VLSI design. - 1998. - Vol. 5. - Issue 4. - Pp. 333-345.
21. Matrosova A.Yu. Self-checking synchronous sequential circuit design for unidirectional error / A.Yu. Matrosova, S. A. Ostanin // Proceedings of the IEEE European test workshop (ETW’98), 27-29 May 1998, Sitges, Barcelona, Spain.
22. Matrosova A.Yu. Self-checking synchronous FSM Network design with low overhead / A.Yu. Matrosova, I. Levin, S. A. Ostanin // VLSI design. - 2000. - Vol. 11. - Issue 1. - Pp. 47-58.
23. Сапожников Вал. В. Модульные коды с суммированием в системах функционального контроля. II. Уменьшение структурной избыточности систем функционального контроля / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов, М. Р. Черепанова // Электронное моделирование. - 2016. - Т. 38. - № 3. - С. 47-61.
24. Блюдов А. А. Построение модифицированного кода Бергера с минимальным числом необнаруживаемых ошибок информационных разрядов / А. А. Блюдов, Д. В. Ефанов, Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Электронное моделирование. - 2012. - Т. 34. - № 6. - С. 17-29.
25. Блюдов А. А. Модифицированный код с суммированием для организации контроля комбинационных схем / А. А. Блюдов, Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2012. - № 1. - С. 169-177.
26. Blyudov A. Properties of code with summation for logical circuit test organization / A. Blyudov, D. Efanov, Val. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov // Proceedings of 10th IEEE East-West design & Test symposium (EWDTSʼ2012), Kharkov, Ukraine, September 14-17, 2012. - Pp. 114-117.
27. Блюдов А. А. Коды с суммированием для организации контроля комбинационных схем / А. А. Блюдов, Д. В. Ефанов, Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожни- ков // Автоматика и телемеханика. - 2013. - № 6. - С. 153-164.
28. Efanov D. On the problem of selection of code with summation for combinational circuit test organization / D. Efanov, Val. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov, A. Blyu- dov // Proceedings of 11th IEEE East-West design & Test symposium (EWDTSʼ2013), Rostov-on-Don, Russia, September 27-30, 2013. - Pp. 261-266.
29. Блюдов А. А. О кодах с суммированием единичных разрядов в системах функционального контроля / А. А. Блюдов, Д. В. Ефанов, Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2014. - № 8. - С. 131-145.
30. Сапожников Вал. В. Об использовании свойств кодов с суммированием по обнаружению монотонных ошибок в системах функционального контроля комбинационных схем / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. - 2014. - № 3. - С. 76-88.
31. Сапожников Вал. В. Применение кодов с суммированием при синтезе систем железнодорожной автоматики и телемеханики на программируемых логических интегральных схемах / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов // Автоматика на транспорте. - 2015. - Т. 1. - № 1. - С. 84-107.
32. Nicolaidis M. On-line testing for VLSI - А compendium of approaches / M. Nico- laidis, Y. Zorian // Journal of electronic testing: Theory and applications. - 1998. - N 12. - Pp. 7-20.
33. Mitra S. Which Concurrent Error Detection Scheme to Сhoose? / S. Mitra, E. J. Mc- Cluskey // Proceedings of International test conference, 2000, USA, Atlantic City, NJ, 3-5 October 2000. - Рp. 985-994.
34. Ефанов Д. В. Синтез генераторов тестеров модифицированных кодов Бергера на основе свойств линейных и простых симметричных функций / Д. В. Ефанов // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2014. - № 4. - С. 99-109.
35. Carter W. C. Self-checking error checker for two-rail coded data / W. C. Carter, K. A. Duke, P. R. Schneider // United States Patent office, filed July 25, 1968, ser. N 747,533, patented Jan. 26, 1971, N. Y. - 10 p.
36. Huches J. L. A. Design of totally self-checking comparators with an arbitrary number of inputs / J. L. A. Huches, E. J. McCluskey, D. J. Lu // IEEE Transactions on computers. - 1984. - Vol. C-33. - N 6. - Pp. 546-550.
37. Yang S. Logic synthesis and optimization benchmarks : User Guide : Version 3.0 / S. Yang // Microelectronics center of Nth Carolina (MCNC), 1991. - 88 p.
38. Collection of digital design benchmarks. - URL : http://ddd.fit.cvut.cz/prj/ Benchmarks.
39. Сапожников Вал. В. Классификация ошибок в информационных векторах систематических кодов / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов // Известия вузов. Приборостроение. - 2015. - Т. 58. - № 5. - С. 333-343.
