Контроль комбинационных схем по двум диагностическим признакам на основе кодов с суммированием взвешенных переходов

Предложено для организации схем встроенного контроля комбинационных цифровых устройств использовать свойства кодов с суммированием взвешенных переходов при контроле вычислений по двум диагностическим признакам. Установлено, что проверочные символы кодов с суммированием взвешенных переходов описываются так называемыми самоквазидвойственными булевыми функциями, которые на парах входных комбинаций, различающихся во всех переменных, имеют одинаковые значения. Эту особенность можно использовать при синтезе схем встроенного контроля на основе логической коррекции сигналов. Приведена схема встроенного контроля на основе логической коррекции сигналов с контролем принадлежности формируемых кодовых слов коду с суммированием взвешенных переходов, а также самоквазидвойственности каждой вычисляемой функции. Разработан алгоритм получения значений функций логической коррекции сигналов, гарантирующий самоквазидвойственность формируемых в схеме встроенного контроля функций, описывающих информационные и проверочные символы кода с суммированием взвешенных переходов, а также самопроверяемость самой схемы встроенного контроля.  

1. Согомонян Е. С., Слабаков Е. В. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы. М.: Радио и связь, 1989. 208 с.

2. Nicolaidis M., Zorian Y. On-Line Testing for VLSI — А Compendium of Approaches // Journal of Electronic Testing: Theory and Application. 1998. Vol. 12, is. 1-2. P. 7–20. DOI: 10.1023/A:1008244815697.

3. Reynolds D. A., Meize G. Fault Detection Capabilities of Alternating Logic // IEEE Transactions on Computers. 1978. Vol. C-27, is. 12. P. 1093–1098. DOI: 10.1109/TC.1978.1675011.

4. Аксёнова Г. П. Восстановление в дублированных устройствах методом инвертирования данных // Автоматика и телемеханика. 1987. № 10. С. 144–153.

5. Lala P. K. Self-Checking and Fault-Tolerant Digital Design. San Francisco: Morgan Kaufmann Publishers, 2001. 216 p.

6. Efanov D. V. The Equal-Length Redundant Code Development for the Self-Checking Combinational Devices Synthesis Based on Data on Their Structures // Electronic Modeling. 2022. Vol. 44, is. 1. P. 43–52. DOI: 10.15407/emodel.44.01.043.

7. Гессель М., Морозов А. В., Сапожников В. В., Сапожников Вл. В. Логическое дополнение — новый метод контроля комбинационных схем // Автоматика и телемеханика. 2003. № 1. С. 167–176.

8. Гессель М., Мошанин В. И., Сапожников В. В., Сапожников Вл. В. Обнаружение неисправностей в самопроверяемых комбинационных схемах с использованием свойств самодвойственных функций // Автоматика и телемеханика. 1997. № 12. С. 193–200.

9. 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.

10. Saposhnikov Vl. V., Dmitriev A., Goessel M., Saposhnikov V. V. Self-Dual Parity Checking — a New Method for on Line Testing // Proc. 14th IEEE VLSI Test Symp. Princeton, 1996. P. 162–168.

11. Гессель М., Дмитриев А. В., Сапожников В. В., Сапожников Вл. В. Самотестируемая структура для функционального обнаружения отказов в комбинационных схемах // Автоматика и телемеханика. 1999. № 11. С. 162–174.

12. Efanov D., Sapozhnikov V., Sapozhnikov Vl., Osadchy G., Pivovarov D. Self-Dual Complement Method up to Constant- Weight Codes for Arrangement of Combinational Logical Circuits Concurrent Error-Detection Systems // Proc. 17th IEEE East-West Design & Test Symp. (EWDTS’2019). Batumi, Georgia, 13–16 September 2019. P. 136–143. DOI: 10.1109/EWDTS.2019.8884398.

13. Efanov D. V., Pivovarov D. V. The Hybrid Structure of a Self-Dual Built-In Control Circuit for Combinational Devices with Pre-Compression of Signals and Checking of Calculations by Two Diagnostic Parameters // Proc. 19th IEEE East-West Design & Test Symp. (EWDTS’2021). Batumi, Georgia, 10–13 September 2021. P. 200–206. DOI: 10.1109/EWDTS52692.2021.9581019.

14. Ефанов Д. В., Погодина Т. С. Исследование свойств самодвойственных комбинационных устройств с контролем вычислений на основе кодов Хэмминга // Информатика и автоматизация. 2023. Т. 22, № 2. C. 349–392. DOI: 10.15622/ia.22.2.5.

15. Ефанов Д. В., Погодина Т. С. Самодвойственные цифровые устройства с контролем вычислений по кодам Сяо // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2023. № 63. С. 118–136. DOI: 10.17223/19988605/63/14.

16. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Ефанов Д. В. Коды с суммированием для систем технического диагностирования. Т. 1. Классические коды Бергера и их модификации. М.: Наука, 2020. 383 с.

17. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Ефанов Д. В. Коды с суммированием для систем технического диагностирования. Т. 2. Взвешенные коды с суммированием. М.: Наука, 2021. 455 с.

18. Шалыто А. А. Логическое управление. Методы аппаратной и программной реализации. СПб: Наука, 2000. 780 c.

19. Saposhnikov V., Saposhnikov Vl. New Code for Fault Detection in Logic Circuits // Proc. 4th Intern. Conf. on Unconventional Electromechanical and Electrical Systems. St. Petersburg, 21–24 June 1999. P. 693–696.

20. 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.

21. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Ефанов Д. В., Котенко А. Г. Модульные коды с суммированием взвешенных переходов с последовательностью весовых коэффициентов, образующей натуральный ряд чисел // Труды СПИИРАН. 2017. № 1. С. 137–164. DOI: 10.15622/SP.50.6.

22. Nikolos D. Self-Testing Embedded Two-Rail Checkers // Journal of Electronic Testing: Theory and Applications. 1998. Vol. 12, is. 1–2. P. 69–79. DOI: 10.1023/A:1008281822966.

23. Аксенова Г. П. Необходимые и достаточные условия построения полностью проверяемых схем свертки по модулю 2 // Автоматика и телемеханика. 1979. № 9. С. 126–135.

24. Сапожников В. В., Сапожников Вл. В., Ефанов Д. В. Метод функционального контроля комбинационных логических устройств на основе кода „2 из 4“ // Изв. вузов. Приборостроение. 2016. Т. 59, № 7. С. 524–533. DOI: 10.17586/0021-3454-2016-59-7-524-533.

25. Ефанов Д. В. Синтез самопроверяемых комбинационных устройств на основе метода логической коррекции сигналов с применением кодов Боуза–Лина // Информационные технологии. 2023. Т. 29, № 10. С. 503–511. DOI: 10.17587/it.29.503-511.

26. Гессель М., Морозов А. В., Сапожников В. В., Сапожников Вл. В. Контроль комбинационных схем методом логического дополнения // Автоматика и телемеханика. 2005. № 8. С. 161–172.