Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Высшая школа транспорта, Института машиностроения, материалов и транспорта, Профессор)
Российский университет транспорта (МИИТ) (Кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте», Профессор)
УДК 681.518.5 Системы автоматического контроля и технической диагностики
Анализируются особенности обнаружения ошибок кодами Бергера в разрядах как информационных, так и контрольных векторов, что актуально при их использовании для синтеза схем встроенного контроля по методу логического дополнения. При этом упор сделан на анализ вероятностных характеристик обнаружения ошибок в кодовых словах кодов Бергера и экспериментальные исследования возможностей идентификации ошибок по видам и кратностям. Оценка показателя необнаружения ошибок в кодовых словах кодов Бергера говорит о том, что даже в случае с вероятностью отсутствия искажения в одном разряде меньшей, чем p = 0,9, общая величина обнаружения ошибки в схемах встроенного контроля на основе кода Бергера, синтезированной по методу логического дополнения, Pm превышает показатель в 0,98. Для реальных же устройств указанная величина отсутствия искажения в одном разряде гораздо выше. Экспериментальные результаты также показывают, что ошибки в контрольных комбинационных устройствах обнаруживаются в схемах встроенного контроля, организованных по методу логического дополнения, достаточно хорошо: для всех схем доля необнаруживаемых ошибок на выходах устройств составила менее 7 %, и примерно для половины из них — менее 2 %. Это говорит о высокой эффективности применения кодов Бергера при синтезе схем встроенного контроля по методу логического дополнения.
схема встроенного контроля, метод логического дополнения, код Бергера, искажения в информационных и контрольных векторах, обнаружение ошибок, вероятность необнаруживаемой ошибки
1. Saposhnikov Vl. V. Self-Dual Parity Checking — a New Method for on Line Testing / Vl. V. Saposhnikov, A. Dmitriev, M. Goessel, V. V. Saposhnikov // Proceedings of 14th IEEE VLSI Test Symposium. — USA, Princeton, 1996. — Pp. 162–168.
2. Аксенова Г. П. Метод синтеза схем встроенного контроля для автоматов с памятью / Г. П. Аксенова // Автоматика и телемеханика. — 1973. — № 2. — С. 109–116.
3. Гессель М. Логическое дополнение — новый метод контроля комбинационных схем / М. Гессель, А. В. Морозов, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 2003. — № 1. — С. 167–176.
4. Гессель М. Контроль комбинационных схем методом логического дополнения / М. Гессель, А. В. Морозов, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 2005. — № 8. — С. 161–172.
5. 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.
6. 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. — Pp. 33–40.
7. Пивоваров Д. В. Построение систем функционального контроля многовыходных комбинационных схем методом логического дополнения по равновесным кодам / Д. В. Пивоваров // Автоматика на транспорте. — 2018. — Т. 4. — № 1. — С. 131–149.
8. Гессель М. Обнаружение неисправностей в самопроверяемых комбинационных схемах с использованием свойств самодвойственных функций / М. Гессель, В. И. Мошанин, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 1997. — № 12. — С. 193–200.
9. Гессель М. Самотестируемая структура для функционального обнаружения отказов в комбинационных схемах / М. Гессель, А. В. Дмитриев, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 1999. — № 11. — С. 162–174.
10. Гессель М. Построение самопроверяемых комбинационных схем на основе свойств самодвойственных функций / М. Гессель, А. А. Морозов, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 2000. — № 2. — С. 151–163.
11. Гессель М. Обнаружение неисправностей в комбинационных схемах с помощью самодвойственного контроля / М. Гессель, А. В. Дмитриев, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 2000. — № 7. — С. 140–149.
12. Сапожников В. В. Самодвойственные дискретные устройства / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, М. Гессель. — СПб.: Энергоатомиздат (Санкт-Петербургское отделение), 2001. — 331 с.
13. Göessel M. New Methods of Concurrent Checking: Edition 1 / M. Göessel, V. Ocheretny, E. Sogomonyan, D. Marienfeld. — Dordrecht: Springer Science+Business Media B.V., 2008. — 184 p.
14. Согомонян Е. С. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы / Е. С. Согомонян, Е. В. Слабаков. — М.: Радио и связь, 1989, 208 с.
15. 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. — DOI: 10.1023/A:1008244815697.
16. Ефанов Д. В. О свойствах кода с суммированием в схемах функционального контроля / Д. В. Ефанов, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 2010. — № 6. — С. 155–162.
17. Berger J. M. A Note on Error Detection Codes for Asymmetric Channels / J. M. Berger // Information and Control. — 1961. — Vol. 4. — Iss. 1. — Pp. 68–73. — DOI: 10.1016/S0019-9958(61)80037-5.
18. Ефанов Д. В. Коды Бергера в схемах встроенного контроля, реализованных на основе метода логического дополнения / Д. В. Ефанов, Г. В. Осадчий, М. В. Зуева // Информатика и системы управления. — 2021. — № 1. — С. 75–89. — DOI: 10.22250/isu.2021.67.75-89.
19. Efanov D. V. Special Aspects of Errors Definition via Sum Codes within Embedded Control Schemas Being Realized by Means of Boolean Complement Method / D. V. Efanov, G. Osadchy, M. Zueva // Proceedings of 11th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS’2021), Cracow, Poland, September 22–25, 2021.
20. Morozov M. New Self-Checking Circuits by Use of Berger-Сodes / M. Morozov, V. V. Saposhnikov, Vl. V. Saposhnikov, M. Goessel // Proceedings of 6th IEEE International On-Line Testing Workshop, Palma de Mallorca, Spain, 3–5 July 2000. — Pp. 171–176.
21. Efanov D. V. The Self-Checking Concurrent Error-Detection Systems Synthesis Based on the Boolean Complement to the Bose-Lin Codes with the Modulo Value M=4 / D. V. Efanov, V. V. Sapozhnikov, Vl. V. Sapozhnikov // Electronic Modeling. — 2021. — Vol. 43. — Iss. 1. — Pp. 28–45. — DOI: 10.15407/emodel.43.01.028.
22. Сапожников В. В. Вероятностные свойства кода с суммированием в схемах функционального контроля / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов // Автоматика и телемеханика железных дорог России. Техника, технология, сертификация. Сборник научных трудов. — СПб.: ПГУПС. — 2011. — С. 3–13.
23. Sentovich E. M. SIS: A System for Sequential Circuit Synthesis / E. M. Sentovich, K. J. Singh, L. Lavagno et al. // Electronics Research Laboratory, Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of California, Berkeley, 4 May 1992. — 45 p.
24. Sentovich E. M. Sequential Circuit Design Using Synthesis and Optimization / E. M. Sentovich, K. J. Singh, C. Moon et al. // Proceedings IEEE International Conference on Computer Design: VLSI in Computers & Processors, 11–14 October 1992, Cambridge, MA, USA, USA. — Pp. 328–333. — DOI: 10.1109/ICCD.1992.276282.
25. Collection of Digital Design Benchmarks. — URL: http://ddd.fit.cvut.cz/prj/Benchmarks/.
26. Сапожников В. В. Классификация ошибок в информационных векторах систематических кодов / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов // Известия вузов. Приборостроение. — 2015. — Т. 58. — № 5. — С. 333–343. — DOI: 10.17586/0021-3454-2015-58-5-333-343.
27. Сапожников В. В. Коды с суммированием для систем технического диагностирования / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов. — Т. 1: Классические коды Бергера и их модификации. — М.: Наука, 2020. — 383 с.
28. Сапожников В. В. Коды с суммированием для систем технического диагностирования / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов. — Т. 2: Взвешенные коды с суммированием. — М.: Наука, 2021, 455 с.
