ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

7
Содержание
том 63 / Июль, 2020
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2019-62-2-106-116

УДК 681.518.5:004.052.32

ТРЕХМОДУЛЬНЫЕ КОДЫ С СУММИРОВАНИЕМ ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ И СИНТЕЗА КОНТРОЛЕПРИГОДНЫХ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ

Ефанов Д. В.
ПГУПС; кафедра автоматики и телемеханики на железных дорогах


Читать статью полностью 

Аннотация. Представлен способ построения кода с суммированием единичных информационных разрядов. Предложено при построении кода с суммированием подсчитывать модифицированный вес информационного вектора путем определения наименьшего неотрицательного вычета его истинного веса по заранее установленному модулю, а затем корректировать полученное число с помощью двух поправочных коэффициентов. Эти коэффициенты вычисляются как свертки по модулю два некоторых различных подмножеств разрядов информационного вектора. Получаемый таким образом код является трехмодульным кодом с суммированием единичных информационных разрядов, он сравним по своей избыточности с классическим кодом Бергера. При этом код обнаруживает большее число ошибок в информационных векторах по сравнению с последним. Трехмодульные коды с суммированием расширяют класс известных кодов с малой избыточностью, применение которых позволяет снизить структурную избыточность контролепригодных дискретных устройств и технических средств диагностирования их компонентов.
Ключевые слова: дискретная система, контролепригодная структура, тестирование, код Бергера, код с суммированием, обнаружение ошибок, генератор кода

Список литературы:
  1. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Христов Х. А., Гавзов Д. В. Методы построения безопасных микроэлектронных систем железнодорожной автоматики / Под ред. Вл. В. Сапожникова. М.: Транспорт, 1995. 272 с.
  2. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Гёссель М. Самодвойственные дискретные устройства. СПб: Энергоатомиздат, 2001. 331 с.
  3. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Валиев Р. Ш. Синтез самодвойственных дискретных систем. СПб: Элмор, 2006. 224 с.
  4. Ubar R., Raik J., Vierhaus H.-T. Design and Test Technology for Dependable Systems-on-Chip (Premier Reference Source). Information Science Reference, Hershey—New York: IGI Global, 2011. 578 p.
  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. Ефанов Д. В. Функциональный контроль и мониторинг устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. СПб: ПГУПС, 2016. 171 с.
  7. Kharchenko V., Kondratenko Yu., Kacprzyk J. Green IT Engineering: Concepts, Models, Complex Systems Architectures // Studies in Systems, Decision and Control: Springer Book series. 2017. Vol. 74. 305 p. DOI: 10.1007/978-3-319-44162-7.
  8. Lala P. K. Principles of Modern Digital Design. New Jersey: John Wiley & Sons, 2007. 419 p.
  9. Navabi Z. Digital System Test and Testable Design: Using HDL Models and Architectures. Springer Science+Business Media, LLC, 2011. 435 p.
  10. Hahanov V. Cyber Physical Computing for IoT-driven Services. Springer International Publishing AG, Cham, Switzerland, 2018. 279 p. DOI: 10.1007/978-3-319-54825-8.
  11. Berger J. M. A Note on Error Detection Codes for Asymmetric Channels // Information and Control. 1961. Vol. 4, Is. 1. P. 68—73. DOI: 10.1016/S0019-9958(61)80037-5.
  12. Efanov D., Sapozhnikov V., Sapozhnikov Vl. Generalized Algorithm of Building Summation Codes for the Tasks of Technical Diagnostics of Discrete Systems // Proc. of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2017). Novi Sad, Serbia, 29 September—2 October, 2017. P. 365—371. DOI: 10.1109/EWDTS.2017.8110126.
  13. Согомонян Е. С., Слабаков Е. В. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы. М.: Радио и связь, 1989. 208 с.
  14. Piestrak S. J. Design of Self-Testing Checkers for Unidirectional Error Detecting Codes. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocłavskiej, 1995. 111 p.
  15. Fujiwara E. Code Design for Dependable Systems: Theory and Practical Applications. John Wiley & Sons, 2006. 720 p.
  16. 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.
  17. Гессель М., Согомонян Е. С. Построение самотестируемых и самопроверяемых комбинационных устройств со слабонезависимыми выходами // Автоматика и телемеханика. 1992. № 8. С. 150—160.
  18. Sogomonyan E. S., Gössel M. Design of Self-Testing and On-Line Fault Detection Combinational Circuits with Weakly Independent Outputs // J. of Electronic Testing: Theory and Applications. 1993. Vol. 4, is. 4. P. 267—281. DOI:10.1007/BF00971975.
  19. Busaba F. Y., Lala P. K. Self-Checking Combinational Circuit Design for Single and Unidirectional Multibit Errors // J. of Electronic Testing: Theory and Applications. 1994. Is. 1. P. 19—28. DOI: 10.1007/BF00971960.
  20. Nicolaidis M., Zorian Y. On-Line Testing for VLSI — А Compendium of Approaches // J. of Electronic Testing: Theory and Applications. 1998. № 12. P. 7—20. DOI: 10.1023/A:1008244815697.
  21. Saposhnikov V. V., Morosov A., Saposhnikov Vl. V., Göessel M. A New Design Method for Self-Checking Unidirectional Combinational Circuits // J. of Electronic Testing: Theory and Applications. 1998. Vol. 12, is. 1—2. P. 41—53. DOI: 10.1023/A:1008257118423.
  22. Matrosova A. Yu., Levin I., Ostanin S. A. Self-Checking Synchronous FSM Network Design with Low Overhead // VLSI Design. 2000. Vol. 11, is. 1. P. 47—58. DOI: 10.1155/2000/46578.
  23. Ostanin S. Self-Checking Synchronous FSM Network Design for Path Delay Faults // Proc. of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2017). Novi Sad, Serbia, 29 September —2 October 2017. P. 696—699. DOI: 10.1109/EWDTS.2017.8110129.
  24. Sapozhnikov V., Sapozhnikov Vl., Efanov D. Search Algorithm for Fully Tested Elements in Combinational Circuits, Controlled on the Basis of Berger Codes // Proc. of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2017). Novi Sad, Serbia, 29 September—2 October 2017. P. 99—108. DOI: 10.1109/EWDTS.2017.8110085.
  25. Ефанов Д. В., Сапожников В. В., Сапожников Вл. В. Условия обнаружения неисправности логического элемента в комбинационном устройстве при функциональном контроле на основе кода Бергера // Автоматика и телемеханика. 2017. № 5. С. 152—165.
  26. 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.
  27. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Ефанов Д. В. Контроль комбинационных схем на основе кодов с суммированием с одним взвешенным информационным разрядом // Автоматика на транспорте. 2016. Т. 2, № 4. С. 564—597.
  28. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Ефанов Д. В. Модульно-взвешенные коды с суммированием с наименьшим общим числом необнаруживаемых ошибок в информационных векторах // Электронное моделирование. 2017. Т. 39, № 4. С. 69—88.
  29. Блюдов А. А., Ефанов Д. В., Сапожников В. В., Сапожников Вл. В. Построение модифицированного кода Бергера с минимальным числом необнаруживаемых ошибок информационных разрядов // Электронное моделирование. 2012. Т. 34, № 6. С. 17—29.
  30. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Ефанов Д. В. Коды с суммированием единичных информационных разрядов с произвольными модулями счета // Автоматика на транспорте. 2018. Т. 4, № 1. С. 106—130.
  31. Efanov D. V., Sapozhnikov V. V., Sapozhnikov Vl. V. Two-Modulus Codes with Summation of One-Data Bits for Technical Diagnostics of Discrete Systems // Automatic Control and Computer Sciences. 2018. Vol. 52, is. 1. P. 1—12. DOI: 10.3103/S0146411618010029.
  32. Efanov D., Sapozhnikov V., Sapozhnikov Vl., Schagina V. The Analysis of Two-Modulus Codes Detection Ability with Summation of Unit Data Bits Compared to Classical and Modified Berger Codes // Proc. of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2017). Novi Sad, Serbia, 29 September—2 October 2017. P. 141—148. DOI: 10.1109/EWDTS.2017.8110134.
  33. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Ефанов Д. В. Эффективный способ модификации кодов с суммированием единичных информационных разрядов // Изв. вузов. Приборостроение. 2017. Т. 60, № 11. С. 1020—1032. DOI: 10.17586/0021-3454-2017-60-11-1020-1032.
  34. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Ефанов Д. В. Алгоритмы синтеза генераторов модульных кодов с суммированием взвешенных переходов с последовательностью весовых коэффициентов, образующих натуральный ряд чисел // Автоматика на транспорте. 2017. Т. 3, № 2. С. 280—301.
  35. Das D., Touba N. A. Weight-Based Codes and Their Application to Concurrent Error Detection of Multilevel Circuits // Proc. of 17th IEEE Test Symposium, California, USA, 1999. P. 370—376. DOI: 10.1109/VTEST.1999.766691.
  36. Das D., Touba N. A., Seuring M., Gossel M. Low Cost Concurrent Error Detection Based on Modulo Weight-Based Codes // Proc. of the IEEE 6th Intern. On-Line Testing Workshop (IOLTW). Spain, Palma de Mallorca, 3—5 July, 2000. P. 171—176. DOI: 10.1109/OLT.2000.856633.
  37. Мехов В. Б., Сапожников В. В., Сапожников Вл. В. Контроль комбинационных схем на основе модифицированных кодов с суммированием // Автоматика и телемеханика. 2008. № 8. С. 153—165.
  38. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Ефанов Д. В. Взвешенные коды с суммированием для организации контроля логических устройств // Электронное моделирование. 2014. Т. 36, № 1. С. 59—80.