При построении систем диагностирования логических устройств необходимо обеспечение полной самопроверяемости. В структурах функционального контроля, построенных по методу логического дополнения, данная проблема решается достаточно просто, так как один и тот же код может иметь различные реализации. Кроме того, выбирая способ реализации и последовательность выходов или способ разбиения выходов на группы, можно влиять как на сложность конечной структуры, так и на ее обнаруживающую способность. При использовании метода логического дополнения имеет смысл использовать различные равновесные коды, так как в этом случае для полной самопроверяемости тестера достаточно обеспечить появление всех комбинаций равновесного кода. Ранее исследовались различные варианты построения схем по равновесным кодам «1 из 3» и «1 из 4». В данной статье анализируется один из вариантов построения схем на основе равновесного кода «1 из 5», а также влияние изменения последовательности выходов на сложность конечной структуры и ее обнаруживающую способность. Данный вариант дополнения до равновесного «1 из 5» кода был разработан так, чтобы в структурах, построенных по этому коду, обеспечивалась полная самопроверяемость как тестера, так и элементов «сложение по модулю два». Были проведены эксперименты на наборе контрольных примеров, имеющих 5 выходов. В ходе эксперимента анализировались характеристики структур со всеми возможными последовательностями выходов. Было показано, что последовательность выходов сильно влияет как на сложность конечной структуры, так и на ее обнаруживающую способность.
система диагностирования, логическое дополнение, равновесные коды, код «1 из 5», функциональное диагностирование, площадь системы диагностирования
1. 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.
2. Согомонян Е. С. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы / Е. С. Согомонян, Е. В. Слабаков. - М. : Радио и связь, 1989. - 208 с.
3. Сапожников Вал. В. Самопроверяемые дискретные устройства / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников. - СПб. : Энергоатомиздат, 1992. - 224 с.
4. Пархоменко П. П. Основы технической диагностики (оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства) / П. П. Пархоменко, Е. С. Согомонян. - М. : Энергоатомиздат, 1981. - 320 с.
5. 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.
6. Busaba F. Y. Self-checking combinational circuit design for single and unidirectional multibit errors / F. Y. Busaba, P. K. Lala // Journal of electronic testing : Theory and applications. - 1994. - Vol. 5. - Issue 5. - Pp. 19-28.
7. Das D. Synthesis of circuits with low-cost concurrent error detection based on Bose-Lin codes / D. Das, N.A. Touba // Journal of electronic testing : Theory and applications. - 1999. - Vol. 15. - Issue 1-2. - Pp. 145-155.
8. Das D. Low cost concurrent error detection based on modulo weight-based codes / D. Das, N.A. Touba, M. Seuring, M. Gossel // Proceedings of the 6th IEEE International on-line testing workshop (IOLTW), Spain, Palma de Mallorca, July 3-5, 2000. - Pp. 171-176.
9. Nicolaidis M. On-line testing for VLSI - А Compendium of approaches / M. Nicolaidis, Y. Zorian // Journal of electronic testing : Theory and application. - 1998. - Vol. 12. - Issue 1-2. - Pp. 7-20.
10. Mitra S. Which concurrent error detection scheme to сhoose? / S. Mitra, E. J. McCluskey // Proceedings of International test conference, 2000, USA, Atlantic City, NJ, 3-5 October 2000. - Pp. 985-994.
11. 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.
12. Пивоваров Д. В. Особенности организации полностью самопроверяемых структур на основе равновесного кода «1 из 4» / Д. В. Пивоваров // Материалы юбилейной XV Санкт-Петербургской Международной конференции «Региональная информатика - 2016», Санкт-Петербург, 26-28 октября 2016 г. - СПб. : СПОИСУ, 2016. - С. 307-308.
13. Сапожников Вал. В. Метод логического дополнения на основе равновесного кода «1 из 4» для построения полностью самопроверяемых структур систем функционального контроля / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов, Д. В. Пивоваров // Электронное моделирование. - 2017. - Т. 39. - № 2. - С. 15-34.
14. 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.
15. Сапожников Вал. В. Самодвойственные дискретные устройства / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, М. Гессель. - СПб. : Энергоатомиздат, Санкт-Петербургское отд-ние, 2001. - 331 с.
16. Saposhnikov Val. V. Concurrent checking by Use of complementary circuits for «1-out-of-3» Codes / Val. V. Saposhnikov, A. Morozov, Vl. V. Saposhnikov, M. Goes- sel // 5th International workshop IEEE DDECS 2002, Brno, Czech Republic, April 17-19, 2002.
17. Гессель М. Логическое дополнение - новый метод контроля комбинационных схем / М. Гессель, А. В. Морозов, Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2003. - № 1. - С. 167-176.
18. Сапожников Вал. В. О синтезе полностью самопроверяемых комбинационных схем / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2006. - № 1. - С. 97-110.
19. Das D. K. Constraint don’t cares for optimizing designs for concurrent checking by 1-out-of-3 Codes / D. K. Das, S. S. Roy, A. Dmitiriev, A. Morozov, M. Gössel // Proceedings of the 10th International workshops on boolean problems, Freiberg, Germany, September, 2012. - Рp. 33-40.
20. Efanov D. Methods of organization of totally self-checking concurrent error de- tection system on the basis of constant-weight «1-out-of-3»-Code / D. Efanov, Val. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov // Proceedings of 14th IEEE East-West design & Test symposium (EWDTS`2016), Yerevan, Armenia, October 14-17, 2016. - Pp. 117-125.
21. Сапожников Вал. В. Построение полностью самопроверяемых структур систем функционального контроля с использованием равновесного кода «1 из 3» / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов // Электронное модели- рование. - 2016. - Т. 38. - № 6. - С. 25-43.
22. Сапожников Вал. В. Организация функционального контроля комбинационных схем методом логического дополнения / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, А. В. Дмитриев, А. В. Морозов, М. Гессель // Электронное моделирование. - 2002. - Т. 24. - № 6. - С. 51-66.
23. Сапожников Вал. В. Контроль комбинационных схем методом логического дополнения / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Г. В. Осадчий // Конструирование, сертификация и техническая эксплуатация устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики : сб. науч. тр. - СПб. : Петербурсгкий гос. ун-т путей сообщения, 2003. - С. 3-8.
24. Осадчий Г. В. Разработка метода логического дополнения для диагностирования и мониторинга устройств железнодорожной автоматики / Г. В. Осадчий // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2004. - № 1. - С. 84-89.
25. Осадчий Г. В. Повышение эффективности использования метода логического дополнения для контроля комбинационных схем / Г. В. Осадчий // Разработка и эксплуатация новых устройств и систем железнодорожной автоматики и телемеханики : сб. науч. тр. - СПб. : Петербурсгкий гос. ун-т путей сообщения, 2004. - С. 32-35.
26. Saposhnikov Val. V. Design of totally self-checking combinational circuits by Use of complementary circuits / Val. V. Saposhnikov, Vl. V. Saposhnikov, A. Morozov, G. Osadtchi, M. Gossel // Proceedings of East-West design & Test workshop, Yalta, Ukraine, 2004. - Pp. 83-87.
27. Гессель М. Контроль комбинационных схем методом логического дополнения / М. Гессель, А. В. Морозов, Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2005. - № 8. - С. 161-172.
28. Göessel M. New methods of concurrent checking : Edition 1 / M. Göessel, V. Ochere- tny, E. Sogomonyan, D. Marienfeld. - Dordrecht : Springer science+business media B. V., 2008. - 184 p.
29. Sen S. K. A Self-checking circuit for concurrent checking by 1-out-of-4 code with design optimization using constraint don’t cares / S. K. Sen // National conference on emerging trends and advances in electrical engineering and renewable energy (NCEEERE’2010), Sikkim manipal institute of technology, Sikkim, held during, 22-24 December, 2010.
30. Пивоваров Д. В. Один способ построения полностью самопроверяемых структур систем функционального контроля на основе равновесного кода «1 из 4» / Д. В. Пивоваров // Информационные технологии на транспорте : сб. материалов секции «Информационные технологии на транспорте» юбилейной XV Санкт-Петербургской Международной конференции «Региональная информатика - 2016», Санкт-Петербург, 26-28 октября 2016 г. ; под. ред. Вал. В. Сапожникова. - СПб. : ФГБОУ ВО ПГУПС, 2016. - С. 17-27.
31. Ефанов Д. В. Применение равновесного кода «2 из 4» при организации систем функционального контроля / Д. В. Ефанов // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2016. - № 2. - С. 269-278.
32. Сапожников Вал. В. Метод функционального контроля комбинационных логических устройств на основе кода «2 из 4» / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов // Известия вузов. Приборостроение. - 2016. - Т. 59. - № 7. - С. 524-533.
33. Sapozhnikov Val. Concurrent error detection of combinational circuits by the me- thod of boolean complement on the base of «2-out-of-4» code / Val. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov, D. Efanov // Proceedings of 14th IEEE East-West design & Test symposium (EWDTSʼ2016), Yerevan, Armenia, October 14-17, 2016. - Pp. 126-133.
34. Сапожников Вал. В. Построение самопроверяемых структур систем функционального контроля на основе равновесного кода «2 из 4» / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов // Проблемы управления. - 2017. - № 1. - С. 57-64.
35. Сапожников Вал. В. Организация систем функционального контроля с обеспечением полной самопроверяемости структуры на основе модулей сжатия парафазных сигналов / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов // Из- вестия вузов. Приборостроение. - 2017. - Т. 60. - № 5. - С. 404-411.
36. Аксёнова Г. П. Необходимые и достаточные условия построения полностью проверяемых схем свертки по модулю два / Г. П. Аксёнова // Автоматика и телемеханика. - 1979. - № 9. - С. 126-135.
37. Collection of digital design benchmarks. - URL : http://ddd.fit.cvut.cz/prj/ Benchmarks.
38. Yang S. Logic synthesis and optimization benchmarks : User Guide : Version 3.0 / S. Yang. - Microelectronics center of Nth Carolina (MCNC), 1991. - 88 p.
39. SIS : A system for sequential circuit synthesis / E. M. Sentovich, K. J. Singh, L. Lavagno, C. Moon, R. Murgai, A. Saldanha, H. Savoj, P. R. Stephan, R. K. Brayton, A. Sangiovanni-Vincentelli // Electronics research laboratory, Department of electrical engineering and computer science, University of California, Berkeley, 4 May 1992. - 45 p.
40. Сапожников Вал. В. Способ построения системы функционального контроля на основе логического дополнения по равновесному коду «1 из 5» / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов, Д. В. Пивоваров // Радиоэлектроника и информатика. - 2017. - № 3. - С. 28-35.
