Метод определения функциональной зависимости рабочих выходов логических комбинационных схем от проявления монотонных ошибок

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе исследованы структурные зависимости рабочих выходов логических комбинационных схем с целью последующей идентификации вида возможных ошибок. Приведены виды возникающих ошибок и классификация рабочих выходов логических комбинационных схем. Показано, что наличие внутренней структурной связи дискретных устройств приводит к увеличению кратности возможных ошибок. Приводится условие определения функциональной зависимости выходов от проявления ошибок исследуемой кратности. Отмечено, что из множества видов ошибок, на выходах схем могут проявляться однонаправленные (монотонные) ошибки. Приведен известный метод определения монотонно зависимых рабочих выходов дискретных устройств и указан его недостаток, заключающийся в необходимости только попарного сравнения каждого выхода с остальными из целого множества. Для удобства процесса поиска подобных выходов автором статьи предложен новый метод идентификации монотонно зависимых рабочих выходов, отличающийся от известных методов тем, что данный метод применим для любого числа выходов, что требует значительно меньшего времени для поиска вышеприведенных выходов. Показано, что логические комбинационные схемы могут обладать функциональными особенностями, при которых на рабочих выходах могут проявляться только монотонные ошибки. Следовательно, предложен новый метод идентификации любого числа монотонно независимых рабочих выходов комбинационных схем. Показано, что предлагаемые в статье методы поиска монотонно зависимых и монотонно независимых выходов логических комбинационных схем требуют выполнения несложных математических вычислений. В программной среде Multisim смоделированы внутренние неисправности диагностируемых схем и зафиксированы все возможные ошибки на рабочих выходах. По результатам экспериментов также подтверждена справедливость полученных теоретических результатов.

Об авторах

Р. Б Абдуллаев

Ташкентский государственный транспортный университет (ТГТрУ)

Email: ruslan_0507@mail.ru
улица Темирйулчилар 1

Список литературы

  1. Hahanov V. Cyber-Physical Computing for IoT-driven Services // New York.: Springer International Publishing AG. 2018. 279 p.
  2. Kuntsevich V., Gubarev V., Kondratenko Yu., Lebedev D., Lysenko V. Control Systems: Theory and Applications. // River Publishers Series in Automation, Control and Robotics. 2018. 327 p.
  3. Wernet M., Brunokowski M., Witt Ph., Meiwald T. Digital tools for relay interlocking diagnostics and condition assessment // DVV Media Group GmbH:SIGNAL + DRAHT. 2019. vol. 111. Issue 11. pp. 39-45.
  4. Сапожников Вл.В. Синтез систем управления движением поездов на железнодорожных станциях с исключением опасных отказов // М.: Наука. 2021. 229 с.
  5. Drozd O., Rucinski A., Zashcholkin K., Martynyuk O., Drozd J. Resilient Development of Models and Methods in Computing Space // Proceedings of 19th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2021). 2021. pp. 70-75.
  6. Boole G. The Mathematical Analysis of Logic Being an Essay Towards a Calculus of Deductive Reasoning // London.: Cambridge: Macmillan, Barclay, & Macmillan, George Bell. Public domain in the USA. Release date 28 July 2011 y. 87 p.
  7. Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Основы технической диагностики (оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства) // М.: Энергоатомиздат. 1981. 320 с.
  8. П.П. Пархоменко. Надежность и эффективность в технике: Справочник в десяти томах. Т.9: Техническая диагностика / под. ред. В.В. Клюева и П.П. Пархоменко // М.: Машиностроение. 1987. 352 с.
  9. 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.
  10. Согомонян Е.С., Слабаков Е.В. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы // М.: Радио и связь. 1989. 207 с.
  11. Stempkovskiy A.L., Telpukhov D.V., Gurov S.I., Zhukova T.D., Demeneva A.I. R-code for concurrent error detection and correction in the logic circuits // Proceedings of Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus’2018). 2018. pp. 1430-1433.
  12. Efanov D.V., Abdullaev R.B. Boolean Complement Method to Polynomial Codes for Combinational Circuits Testing // Proceedings of Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus’2022). 2022. pp. 139-144.
  13. Efanov D.V., Sapozhnikov V.V., Sapozhnikov Vl.V. Organization of a Fully Self-Checking Structure of a Combinational Device Based on Searching for Groups of Symmetrically Independent Outputs // Automatic Control and Computer Sciences. 2020. vol. 54. no 4. рp. 279-290.
  14. Ефанов Д. В. Синтез самопроверяемых комбинационных устройств на основе кодов с эффективным обнаружением симметричных ошибок // Труды СПИИРАН. 2020. № 4, C. 62-91.
  15. Sogomonyan E.S., Gössel M. Design of Self-Testing and On-Line Fault Detection Combinational Circuits with Weakly Independent Outputs // Journal of Electronic Testing: Theory and Applications. 1993. vol. 4. no 4. pp. 267-281.
  16. Morosow A., Sapozhnikov V.V., Sapozhnikov Vl.V. and Goessel M. Self-Checking Combinational Circuits with Unidirectionally Independent Outputs. VLSI Design. 1998. vol. 5. pp. 333-345.
  17. Убар Р. Тестовая диагностика цифровых устройств, I. Таллин.: Таллинский политехнический институт. 1980. 112 с.
  18. 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.
  19. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В. Коды с суммированием, обнаруживающие любые симметричные ошибки // Электронное моделирование. 2017. Том 39. № 3. С. 47–60.
  20. 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. Issue 1. pp. 1–12.
  21. Berger J.M. А Note on Error Detecting Codes for Asymmetric Channels // Information and Control. 1961. vol. 4. Issue 1. pp. 68–73.
  22. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В., Абдуллаев Р.Б. Особенности организации систем функционального контроля комбинационных схем на основе полиномиальных кодов // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2018. Т. 15. №3. С. 432-446.
  23. Абдуллаев Р.Б. Синтез полностью самопроверяемых схем встроенного контроля на основе полиномиальных кодов для комбинационных логических устройств // Автоматика на транспорте. 2021. №3. С. 452-476.
  24. Goessel M., Morozov A.V., Sapozhnikov V.V., Sapozhnikov Vl.V. Checking Combinational Circuits by the Method of Logic Complement // Automation and Remote Control. 2005. vol. 66. no. 8. pp. 1336-1346.
  25. Efanov D.V., Sapozhnikov V.V., Sapozhnikov Vl.V., Pivovarov D.V. Synthesis of Built-in Self-Test Control Circuits Based on the Method of Boolean Complement to Constant-Weight 1-out-of-n Codes // Automatic Control and Computer Sciences. 2019. vol. 53. Issue 6. pp. 481-491.
  26. Das D.K., Roy S.S., Dmitiriev A., Morozov A., Gössel M. Constraint Don’t Cares for Optimizing Designs for Concurrent Checking by 1-out-of-3 Codes // Proceedings of the 10th International Workshops on Boolean Problems. 2012. pp. 33-40.
  27. Busaba F.Y., Lala P.K. Self-Checking Combinational Circuit Design for Single and Unidirectional Multibit Errors // Journal of Electronic Testing: Theory and Applications. 1994. pp. 19-28.
  28. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В., Абдуллаев Р.Б. О свойствах полиномиальных кодов в системах функционального контроля // Информатика и системы управления. 2018. №2. С. 50-61.
  29. Abdullaev R., Efanov D. Polynomial Codes Properties Application in Concurrent Error-Detection Systems of Combinational Logic Devices // Proceedings of 19th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2021). 2021. pp. 40-46.
  30. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В., Абдуллаев Р.Б. Полиномиальные коды в системах функционального контроля комбинационных логических схем // Новые информационные технологии в исследовании сложных структур: Материалы 12-й международной конференции. 2018. С. 95-96.
  31. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В. Классификация ошибок в информационных векторах систематических кодов // Известия вузов: Приборостроение. 2015. №5. С. 333-343.
  32. Ubar R., Raik J., Vierhaus H.T. Design and Test Technology for Dependable Systems-on-Chip // New York.: Information Science Reference, Hershey. IGI Global. 2011. 578 p.
  33. Mitra S., McCluskey E.J. Which concurrent error detection scheme to сhoose? // Proceedings of International Test Conference. 2000. pp. 985–994.
  34. Butorina N. Self-testing checker design for incomplete m-out-of-n codes // Proceedings of 12th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2014). 2014. pp. 258–261.
  35. Borecký J., Kohlík M., Kubátová H. Parity Driven Reconfigurable Duplex System // Microprocessors and Microsystems. 2017. vol. 52. pp. 251–260.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».