К вопросу синтеза генераторов модифицированных кодов с суммированием взвешенных информационных разрядов с последовательностью весовых коэффициентов, образующей натуральный ряд чисел

Излагаются результаты, полученные автором в области синтеза генераторов контрольных векторов модифицированных кодов Бергера. Данные коды принадлежат к классу модифицированных модульно взвешенных кодов с суммированием. Приводятся общие структуры генераторов таких кодов, а также алгоритм построения генератора, позволяющий оптимизировать его структуру, сократив количество используемых функциональных элементов. Выводится формула подсчета общего количества двухвходовых логических элементов, необходимых для технической реализации генератора. Предложенный алгоритм синтеза генераторов является универсальным и может быть использован для построения генераторов любых модифицированных модульно взвешенных кодов с суммированием

Синтез самопроверяемых комбинационных устройств на основе кодов с эффективным обнаружением симметричных ошибок

The methods of fault-tolerant coding are often used in the designing of reliable and safety components of automatic control systems: both in the data transmission between system nodes, and at the level of hardware and software architecture. The redundant coding is widely used in the management of combinational logic devices control. In this case, codes, which are oriented to the error detection rather than correction of this, are in use. Such features of codes make it possible to implement the checkable automation systems with acceptable redundancy, which does not exceed the redundancy in the situation of duplication using. The paper highlights the method of the synthesis of self-checking combinational devices, which makes it possible to take into account the features of the source devices architecture, as well as the properties of error detection by redundant codes in solving the problem of the synthesis of technical means for diagnosis. The paper gives the basic information on the theory of the checkable digital systems synthesis on the basis of redundant codes with summation. The basic stages of the analysis of the diagnosis objects topologies are determined with the selection of groups of outputs — groups of structurally and functionally symmetrically independent devices outputs. The formulas are given to determine the presence or the absence of a symmetrical dependence of the diagnosis object outputs. The example illustrating the calculation process is given. The main stages of the analysis of the redundant codes application in the error detection on the functionally symmetric dependent outputs are formulated. The algorithm of the synthesis of the self-checking combinational devices with taking into account the object of diagnosis structure features and the redundant codes properties is proposed.При создании надежных и безопасных компонентов систем автоматического управления часто используются методы помехоустойчивого кодирования — как при передаче данных между узлами системы, так и на уровне архитектуры аппаратных и программных средств. Широко применяется избыточное кодирование при организации контроля комбинационных логических устройств. При этом используются коды, ориентированные именно на обнаружение, а не исправление ошибок. Такие особенности кодов позволяют реализовывать контролепригодные системы автоматики с приемлемой избыточностью, не превышающей избыточности при использовании дублирования. В статье освещается метод синтеза самопроверяемых комбинационных устройств, позволяющий учитывать при решении задачи синтеза технических средств диагностирования особенности архитектуры исходных устройств, а также свойства обнаружения ошибок избыточными кодами. Даются базовые сведения из теории синтеза контролепригодных дискретных систем на основе избыточных кодов с суммированием. Определены ключевые этапы анализа топологий объектов диагностирования с выделением специальных групп выходов — групп структурно и функционально симметрично независимых выходов устройств. Приводятся формулы, позволяющие установить наличие или отсутствие симметричной зависимости выходов объекта диагностирования. Дается пример, иллюстрирующий процесс вычислений. Сформулированы основные этапы анализа применения избыточных кодов при выявлении ошибок на функционально симметрично зависимых выходах. Дан алгоритм синтеза самопроверяемых логических устройств с учетом особенностей структуры объекта диагностирования и свойств избыточных кодов

Error correction circuits structures based on Boolean complement with calculation checking by code with summation of weighted transitions from bit to bit

Предложены новые структуры отказоустойчивых цифровых вычислительных устройств и систем, в основе которых лежит использование принципа логического дополнения для фиксации искаженных сигналов и схем встроенного контроля. Последние реализуются с применением кода с суммированием взвешенных переходов от разряда к разряду в информационном векторе, при построении которого использована последовательность весовых коэффициентов, образующая ряд возрастающих степеней числа 2. Использование данного кода с суммированием позволяет обнаруживать любые комбинации искажений на выходах объекта диагностирования, за исключением одновременного искажения всех выходов, что на практике бывает достаточно редко. Дано описание четырех структур: структуры с двойной модульной избыточностью и контролем вычислений основным блоком по выбранному коду, структуры с двойной модульной избыточностью и контролем вычислений резервным блоком по выбранному коду, структуры с контролем вычислений основным блоком по выбранному коду и блоком фиксации искаженных сигналов на основе логического дополнения, структуры с блоком фиксации искаженных сигналов на основе логического дополнения с непосредственным контролем вычислений данным блоком. Приводятся примеры синтеза отказоустойчивых устройств и дана оценка их эффективности по сравнению с использованием традиционной структуры отказоустойчивых устройств и систем, основанной на тройной модульной избыточности с мажоритарной коррекцией сигналов. Освещены результаты экспериментов с контрольными комбинационными схемами LG’93 и MCNC Benchmarks, также показавшие эффективность предлагаемых отказоустойчивых структур. Использование принципа логического дополнения позволяет синтезировать отказоустойчивые цифровые устройства и системы, в которых не требуется прямого резервирования и внесения модульной избыточности, что на практике может давать существенное снижение структурной избыточности конечного объекта

Новые информационные технологии в исследовании сложных структур : материалы двенадцатой конференции с международным участием 4-8 июня 2018 г.

Двенадцатая конференция с международным участием «Новые информационные технологии в исследовании сложных структур» была проведена в поселке Катунь Алтайского края с 4 по 8 июня 2018 г. Материалы сборника ориентированы на использование специалистами в области информационных технологий в различных сферах человеческой деятельности, включая вычислительные и телекоммуникационные системы, образование, архитектуру и градостроительство, охрану природы, здравоохранение, разработку систем искусственного интеллекта, исследование дискретных и стохастических структур управления и связи.На тит. л. логотип 140 лет ТГ