Россия
Рассмотрены способы построения систем тестового и функционального контроля логических схем, а также присущие им недостатки. Обозначены принципы построения полиномиальных кодов и особенности их применения в задачах функционального диагностирования логических комбинационных схем железнодорожной автоматики. Перечислены существующие и выявлены новые свойства полиномиальных кодов, учет которых необходим при синтезе комбинационных схем самоконтроля, в частности, это свойство обнаружения однократных и двукратных ошибок, свойство обнаружения ошибок нечетной кратности, свойство обладания полиномами низшего класса обнаруживающими характеристиками некоторых полиномов старшего класса. Приведено условие для полного обнаружения полиномиальными кодами двукратных ошибок любого вида. Произведен сравнительный анализ обнаруженных ошибок различной кратности полиномиальными кодами 2, 3 и 4-го классов в сравнении с соответствующими кодами суммирования. В ходе экспериментов по обнаружению ошибок в комбинационных схемах из набора LGSynth`89 полиномиальные коды показали хорошие результаты. В некоторых контрольных схемах при использовании полиномиальных кодов достигается полное обнаружение ошибок любой кратности. Рассчитана также структурная избыточность систем функционального контроля при применении полиномиальных кодов, при которых избыточность системы не превышала 70-80 % от значения избыточности при использовании кодов суммирования, и 50-60 % при сравнении с методом дублирования.
комбинационная схема, функциональное диагностирование, равномерные коды, полиномиальный код, образующий полином, свойства полиномиального кода
1. Микропроцессорная централизация стрелок и сигналов EBILock 950 / Г. А. Казимов, В. Н. Алешин, А. Е. Деревянко, С. В. Золотарева, Г. Ф. Лекута, С. Б. Платунов, А. В. Сураев, С. А. Хохлов, К. Д. Хромушкин ; под. ред. Г. Д. Казиева. - М. : Трансиздат, 2008. - 368 с
2. Ефанов Д. В. Функциональный контроль и мониторинг устройств железнодорожной автоматики и телемеханики : монография / Д. В. Ефанов. - СПб. : ФГБОУ ВО ПГУПС, 2016. - 171 с.
3. Сапожников Вал. В. Методы построения безопасных микроэлектронных систем железнодорожной автоматики / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Х. А. Христов, Д. В. Гавзов ; под ред. Вл. В. Сапожникова. - М. : Транспорт, 1995. - 272 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. Рабочее диагностирование безопасных информационно-управляющих систем / А. В. Дрозд, В. С. Харченко, С. Г. Антощук, Ю. В. Дрозд, М. А. Дрозд, Ю. Ю. Сулима ; под ред. А. В. Дрозда и В. С. Харченко. - Харьков : Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского (ХАИ), 2012. - 614 с.
6. Согомонян Е. С. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы / Е. С. Согомонян, Е. В. Слабаков. - М. : Радио и связь, 1989. - 207 с.
7. Berger J. M. A Note on Error Detection Codes for Asymmetric Channels / J. M. Berger // Information and Control. - 1961. - Vol. 4. - Issue 1. - Pp. 68-73.
8. 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.
9. 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.
10. Ефанов Д. В. Применение модульных кодов с суммированием для построения систем функционального контроля комбинационных логических схем / Д. В. Ефанов, Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. - 2015. - № 10. - С. 152-169.
11. 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.
12. Castagnoli G. Optimization of Cyclic Redundancy-Check Codes with 24 and 32 Parity Bits / G. Castagnoli, S. Brauer, M. Herrmann // IEEE Transactions on Commu-nications. - 1993. - Vol. 41. - Issue 6. - Pp. 883-892.
13. Koopman P. Cyclic Redundancy Code (CRC) Polynomial Selection for Embedded Networks / P. Koopman, T. Chakravarty // The International Conference on Dependable Systems and Networks, DSN-2004, 28 June - 1 July 2004, Florence, Italy. - Pp. 145-154.
14. Сагалович Ю. Л. Введение в алгебраические коды / Ю. Л. Сагалович. - М. : Институт проблем передачи информации им. А. А. Харкевича РАН, 2010. - 302 с.
15. Sellers F. F. Error Detecting Logic for Digital Computers / F. F. Sellers, M.-Y. Hsiao, L. W. Bearnson. - N. Y. : McGraw-Hill, 1968. - 288 р.
16. Столярова М. И. Анализ ошибкообнаруживающих свойств циклических кодов / М. И. Столярова, Г. В. Бобрышева, Г. О. Звозникова // Сборник статей XVII Международной научно-технической конференции по проблемам информатики в образовании, управлении, экономике и технике, 26-27 октября 2017 г., г. Пенза, Россия. - Пенза : Приволжский Дом знаний, 2017. - C. 105-108.
17. Аксёнова Г. П. Необходимые и достаточные условия построения полностью проверяемых схем свертки по модулю 2 / Г. П. Аксёнова // Автоматика и телемеханика. - 1979. - № 9. - С. 126-135.
18. Сапожников Вал. В. Особенности организации систем функционального контроля комбинационных схем на основе полиномиальных кодов / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов, Р. Б. Абдуллаев // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2018. - Т. 15. - № 3. - С. 432-445.
19. Goessel M. Error Detection Circuits / M. Goessel, S. Graf. - L. : McGraw-Hill, 1994. - 261 p.
20. Сапожников Вал. В. О свойствах полиномиальных кодов в системах функционального контроля / Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов, Р. Б. Абдуллаев // Информатика и системы управления. - 2018. - № 2. - С. 50-61.
21. Efanov D. Experimental Studies of Polynomial Codes in Concurrent Error Detection Systems of Combinational Logical Circuits / D. Efanov, Val. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov, R. Abdullaev, D. Plotnikov // Proceedings of 16th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2018), Kazan, Russia, September 14-17, 2018. - Pp. 184-190.
22. Collection of Digital Design Benchmarks. - URL : http://ddd.fi t.cvut.cz/prj/Benchmarks.
23. Saposhnikov Vl. V. Experimental Results for Self-Dual Multi-Output Combinational Circuits / Vl. V. Saposhnikov, V. Moshanin, Val. V. Saposhnikov, M. Goessel // Journal of Electronic Testing : Theory and Applications. - 1999. - Vol. 14. - Issue 3. - Pp. 295-300.
24. Sapozhnikov Val. Method of Combinational Circuits Testing by Dividing its Outputs into Groups and Using Codes, that Effectively Detect Double Errors / Val. Sapozhnikov, D. Efanov, Vl. Sapozhnikov, V. Dmitriev // Proceedings of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2017), Novi Sad, Serbia, September 29 - October 2, 2017. - Pp. 129-136.
25. 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.
