Розроблено методи зменшення обсягу тестової інформації, необхідної для функціональної верифікації високорівневих моделей цифрових пристроїв (ЦП), які подано мовами опису апаратури (МОА). Удосконалено стратегію верифікації мовних моделей ЦП. Створено нові методи верифікації на основі синтезу тестів за умов активізації шляхів у структурі, що описує ЦП. Модифіковано методи побудови розрізнюючих послідовностей для ідентифікації функціональних елементів у моделі ЦП. Вперше створено модель сигналу з поданням цілочислових і логічних значень у вигляді діапазонів, а також операції прямої та зворотної імплікації на ній. Розроблено модель ЦП у вигляді композиції двох графів на основі поведінкової моделі на МОА, запропоновано методику проведення діагностичного експерименту за розробленою стратегією. Здійснено експериментальне дослідження на мовних моделях реальних проектів ЦП та тестових схем з каталогів провідних фірм в області проектування ЦП на МОА. Показано, що програмна реалізація компонентів системи автоматизованої верифікації на базі графової моделі та впровадження теоретичних і практичних результатів наукового дослідження у виробництво, дозволили формалізувати процес верифікації та підвищити його достовірність, що сприяє скороченню часу, відведеного на проектування апаратури.

  Скачати повний текст

Запропоновано моделі процесу дедуктивного й паралельного моделювання несправностей на основі технології граничного сканування з метою істотного (у кілька разів) підвищення швидкодії програмної реалізації розроблюваних методів аналізу надскладних проектів. Поглиблено розробку нових графо-теоретичних дедуктивних моделей структурного аналізу розгалужень, що сходяться, і виділення деревоподібних сегментів для роздільного моделювання несправностей. Удосконалено дедуктивно-паралельну модель цифрової системи на основі аналізу її структури, що модифікується на вхідному наборі з метою виконання паралельної обробки дефектів розгалужень, що сходяться. Запропоновано дедуктивно-паралельний метод зворотного простежування несправностей цифрових систем, заданих на регістровому рівні у форматі булевих рівнянь. Розроблено новий метод зворотного (суперпозиційного й топологічного) моделювання дефектів деревоподібних структур цифрових систем великої розмірності. Удосконалено кубічний метод детермінованого синтезу тестів для деревоподібних структур цифрових систем з використанням граничного сканування та функціонально закінчених примітивів.

  Скачати повний текст

Розроблено швидкодіючі методи моделювання одиночних константних несправностей на реконфікурованих моделях цифрових систем, що реконфігуруються, які реалізуються у програмованій логіці, для оцінки якості синтезованих тестів верифікації. Удосконалено модель дедуктивно-паралельного аналізу несправностей, що поєднує технологічність дедуктивного моделювання дефектів зі швидкодією виконання паралельних векторних операцій з метою значного зменшення часу обробки цифрових систем великої розмірності, а також дедуктивну модель реконфігурування структур даних опису цифрових систем на тест-векторі, що дає можливість паралельно обробляти сукупність дефектів схеми за одну ітерацію з метою підвищення швидкодії синтезу та сертифікації вхідних послідовностей. Розвинуто метод моделювання несправностей цифрових систем, представлених на RTL-рівні у форматі булевих рівнянь, що об'єднує переваги дедуктивного аналізу дефектів з реалізацією їх паралельної обробки та дозволяє обробляти цифрові системи на кристалі, що містить сотні тисяч вентилів. Удосконалено метод зворотного моделювання несправностей цифрових систем великої розмірності, що об'єднує процедури дедуктивно-паралельного аналізу розгалужень, що сходяться, зі зворотним простежуванням дефектів для деревоподібних структур. Це дозволяє обробляти цифрові структури вентильного рівня опису та має залежність часу обробки від числа ліній, близьку до лінійної.

  Скачати повний текст

Розроблено методологію проектування проблемно-орієнтованих систем для обчислень з підвищеною точністю у форматі з плаваючою точкою на базі ПЛІС. Проведено аналіз архітектурно-структурних властивостей реконфігурованих пристроїв. Наведено загальний алгоритм синтезу оптимальних структур проблемно-орієнтованих пристроїв на ПЛІС. Наведено бібліотеку компонентів, що реалізують базовий набір математичних функцій, для обчислень з фіксованою та плаваючою точкою. Розроблено структуру типової реконфігурованої системи й унікальне програмне забезпечення для роботи з реконфігурованою підсистемою.

  Скачати повний текст

Розроблено модифікації генетичних алгоритмів і проблемно-орієнтованих генетичних операторів кросінговера та мутації для двійкових таблиць, використання яких сприяє підвищенню ефективності побудови перевіряючих тестів. Створено генетичний алгоритм генерації вхідних підпослідовностей, які ініціалізують послідовнісні цифрові схеми та використовуються у дворівневому ієрархічному методі побудови тестів. Запропоновано метод розподіленого моделювання несправностей і еволюційної генерації тестів на базі моделі "робітник - хазяїн", який забезпечує одночасне рівномірне завантаження процесорів клієнтів, що сприяє істотному прискоренню рішення поставлених завдань. Експериментально показано майже лінійне прискорення швидкодії для невеликого числа процесорів і логічних схем великої розмірності. Розроблено розподілений генетичний алгоритм генерації тестів на базі "моделі островів", що дозволяє підвищити якість тестів, які перевіряють пошкодження. Створено алгоритмічне й програмне забезпечення для генерації тестів, що перевіряють пошкодження цифрових логічних схем, яке дозволяє підвищити швидкість генерації тестових послідовностей і їх повноту на базі використання еволюційних методів.

  Скачати повний текст

Розроблено моделі бази знань та архітектури експертної системи діагностування (ЕСД) цифрових і мікропроцесорних пристроїв. Досліджено модель інформаційного образу та комбіновану функціонально-експертну модель мікропроцесорних пристроїв як об'єктів діагностування. Описано структуру й алгоритми функціонування модулів експертної системи діагностування та методики здобуття знань. На базі моделі інформаційного образу та комбінованої функціонально-експертної моделі наведено стратегії діагностування цифрових і мікропроцесорних пристроїв. Розглянуто програмний комплекс модулів експертної системи діагностування. Запропоновано шляхи підвищення ефективності процесу діагностування за рахунок опрацювання експертних знань щодо об'єктів діагностування. Удосконалено методику самонавчання ЕСД, під час якої сама система в процесі накопичення та опрацювання нею знань експертів-діагностів і статистичної інформації сприяє коригуванню стратегій та алгоритмів діагностування.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено новий метод діагностування цифрових пристроїв нейромережними засобами, що дозволяє зменшити час на одержання висновку у процесі визначення технічного стану об'єкта діагностування. Запропоновано тришарову прямонаправлену штучну нейронну мережу для керування процесом виконання умовних алгоритмів тестового діагностування та розроблено його апаратно-програмні нейромережні засоби. Наведено математичні моделі, метод, методики та засоби, орієнтовані на автоматизацію та підвищення ефективності тестового комбінованого діагностування цифрових пристроїв з використанням умовних алгоритмів.

  Скачати повний текст

Вирішено науково-технічну задачу підвищення ефективності методів побудови перевіряльних тестів (ППТ) на основі еволюційного підходу. Показано, що постановка задачі ППТ для заданої несправності в схемі з пам'яттю істотно залежить від застосовуваної стратегії спостереження вихідних сигналів; використовується кратна стратегія їх спостереження, яка допомагає підвищити повноту тестів і вимагає більших обчислювальних ресурсів. Розроблено метод побудови вхідних послідовностей, що розрізняють пару станів справної та несправної послідовнісних схем на основі модифікованого генетичного алгоритму (ГА). Описано дворівневий еволюційний алгоритм побудови тестової послідовності, зокрема, ГА першого нижнього рівня будують характеристичні послідовності, які допомагають установлювати в справній та несправній схемах деякі елементи пам'яті у певні стани та розрізняти їх. Зазначено, що ГА другого верхнього рівня під час генерації тестів як структурні блоки використовує вхідні та характеристичні послідовності, побудовані на нижньому рівні ГА, що допомагає більше спрямувати еволюційний пошук і підвищує його ефективність; застосування багатозначних алфавітів моделювання в процесі їх генерації допомагає підвищити ефективність. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення для генерації тестів, що перевіряють пошкодження цифрових логічних схем, яке допомагає підвищити повноту тестових послідовностей з використанням еволюційних методів.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий асерційний метод верифікації та діагностування HDL-коду проектованої цифрової системи. Реалізовано новий метод убудованого діагностування апаратних модулів цифрової системи на кристалі, впроваджено у технологічний процес проектування новий метод аналізу тестопридатності системного HDL-коду та RTL-моделі цифрової структури на кристалі. Проведено імплентацію в маршрут проектування удосконаленої інфраструктури верифікації та діагностування системних HDL-моделей цифрових проектів. Реалізовано удосконалену інфраструктуру убудованого діагностування та ремонту цифрових систем на кристалах, інструктивно оформлено у вигляді нової організаційної інфрастуктури модель процесу проектування, верифікації та діагностування цифрових систем на кристалах.

  Скачати повний текст

Розроблено часові логіки, які дозволяють кількісно характеризувати часові властивості алгоритмів, що верифікуються. Показано, що семантика даних часових логік дозволяє використовувати моделі алгоритмів, що верифікуються, з числом станів меншим, ніж у відповідних моделях для існуючих часових логік та їх семантик. Вперше запропоновано методи трансляції програм з мови VHDL, яка застосовує конструкції з часовими затримками, у транзиційні системи. Відзначено, що роботи інших дослідників у даній області стосувалися мови VHDL без часових затримок. Показано, що використання конструкцій мови VHDL з часовими затримками дозволяє істотно скоротити строки розробки дискретних систем. Для запропонованих логік розроблено методи перевірки властивостей з явними часовими обмеженнями, одержано оцінку часової складності нового методу перевірки на моделі для логіки LCTL.

  Скачати повний текст

Розроблено структурно-функціональні моделі цифрових пристроїв, процедур і алгоритмів кубічного аналізу несправностей під час генерації тестів для зменшення часових і матеріальних витрат, пов'язаних з верифікацією цифрових систем на стадії автоматизованого проектування. У процесі досліджень розв'язано задачі: модифікації автоматної моделі синхронного примітива, описаного двотактним кубічним покриттям, яке дозволяє виконувати аналіз послідовнісних цифрових асинхронних схем у трьох автоматних тактах, що зменшує число псевдозмінних у моделі; створення алгоритму кубічного дедуктивного моделювання несправностей, на основі аналізу кубічних покрить примітивів; розробки програмного комплексу моделювання несправностей, що дозволяє здійснювати оцінку якості генерованих тестів цифрових систем на кристалі.

  Скачати повний текст

Розроблено метод виявлення динамічних несправностей цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією, зокрема програмно-апаратних виявлень. Описано математичні моделі, метод, методики та засоби, орієнтовані на автоматизацію і підвищення достовірності та ефективності процедур тестового комбінованого діагностування виявлення динамічних несправностей цифрових та мікропроцесорних пристроїв з компонентами, побудованими за КМДН-технологією.

  Скачати повний текст

Розглянуто сучасний стан проблеми забезпечення швидкодії та надійності засобів обчислювальної техніки, а також шляхи їх підвищення. Обгрунтовано використання введення інформаційної надлишковості на основі систем числення. Проаналізовано існуючі методи синтезу структурно-блочних кодів мінімальної форми на основі базових груп, на підставі їх аналізу виділено коди, які дозволяють розпаралелювати операцію додавання для підвищення швидкодії арифметичних пристроїв. Одержано аналітичні залежності для розрахунку параметрів структурно-блочних кодів мінімальної форми та вдосконалено алгоритм матрично-аналітичного методу синтезу за рахунок розширення можливості синтезу й аналізу кодів з основою більше двох. Розроблено методи синтезу правил виконання операції додавання та нормалізації. Одержано аналітичні залежності для розрахунку параметрів структурно-блочних кодів мінімальної форми та на їх основі вдосконалено алгоритм матрично-аналітичного методу синтезу за рахунок розширення можливості синтезу й аналізу кодів з основою більше двох. Розроблено методи синтезу правил виконання операції додавання та нормалізації. На підставі аналізу складності математичних моделей дикретних пристроїв та їх функціональних схем обрано систему числення, яка забезпечує найкраще співвідношення "швидкодія - апаратна складність" або гарантоване знаходження однократних помилок за тої ж швидкодії. Розроблено метод підвищення швидкодії засобів обчислювальної техніки на базі взаємокомпенсації переносів за рахунок введення інформаційної та апаратної надлишковості.

  Скачати повний текст

Запропоновано поняття базової групи; класифікацію структурних кодів на основі базових груп; альтернативні структурні коди; характеристики для оцінки властивостей структурних кодів; поняття підмножини пріоритетів; показники оцінки потужності підмножин пріоритетів, класифікацію альтернативних форм представлення логічних функцій на основі підмножин пріоритетів. Розроблено матрично-аналітичний метод синтезу структурних кодів; математичний апарат розрахунку характеристичних оцінок структурних кодів та визначення систем обчислення; метод перетворення, контролю та корекції інформації в альтернативних структурних кодах; алгоритм виявлення та виправлення помилок під час реконфігурації інформації; метод мінімізації логічних функцій у формі поліномів Ріда - Мюллера; розв'язання класичної задачі мінімізації логічних функцій у формі поліномів Жегалкіна шляхом зведення її до задачі лінійного програмування; метод синтезу цифрових пристроїв за умовами надійності; функціональну схему арифметико-логічного пристрою мікропроцесорної системи, як практичну реалізацію запропонованого методу. Центральними процедурами методу синтезу цифрових пристроїв за умовами надійності є: вибір базової групи та синтез структурних кодів на її основі та вибір форм представлення логічних функцій. Відзначено, що реалізація методу дає змогу розширити кількість форм представлення інформації для створення гнучкої відмовостійкої системи керування, яка має реконфігуровану інформаційну структуру, здатність адаптації до розв'язуваних задач і моделі помилок. Ефективність запропонованого методу синтезу цифрових пристроїв обгрунтовано результатами теоретичних розрахунків, що показали можливість підвищення ймовірності безвідмовної роботи схемолітичної реалізації до 25 %.

  Скачати повний текст

Розвинуто методи оцінки тестопридатності засобів обчислювальної техніки. Розроблено методи та алгоритми, що підвищують якість та ефективність оцінок тестопридатності з використанням семантики структури цифрових пристроїв. Запропоновано формування системи автоматизованого проектування діагностичного забезпечення на основі експертної системи фреймового типу з елементами нечіткої логіки.

  Скачати повний текст

Уперше вдосконалено моделі об'єктів діагностування, що для мікропроцесорних компонентів представлені в теоретико-множинному вигляді, а для запам'ятовуючих пристроїв, які містять несправності - у формі спрямованих графів, що відображають стани комірок пам'яті. Розроблено нові моделі пристроїв діагностування цифрових систем, що конфігуруються на кристалі, мікросхем і модулів пам'яті, що забезпечують декомпозицію тестових векторів на рівнобіжні компоненти та відображення цих компонентів у просторі та часі на архітектуру мультипроцесорних систем. Наведено метод оцінки властивостей тестів діагностування запам'ятовуючих пристроїв, заснований на перетвореннях матриць суміжності графів станів мікросхем з константними несправностями та графів станів запам'ятовуючих комірок, що створюються у процесі виконання тестів. Уперше запропоновано метод об'єднання тестових векторів, що формуються алгоритмічним генератором і програмно-керованим формувачем детермінованих тестів з використанням апаратно-мікропрограмного способу ідентифікації координат векторів і фізичних контактів пристроїв, що діагностуються. Винайдено метод перетворень матриць інциденцій графів адресних переходів, який дає змогу розпаралелити мікрооперації, що виконуються окремими операційними процесорами пристрою діагностування. Удосконалено метод побудови контурів Ейлера. Розроблено метод автоматизованого формування програм тестів для мікросхем пам'яті заданої ємності шляхом заміни змінних, які мають функціональну залежність від ємності виробу, що діагностується. Наведено метод підвищення швидкодії пристроїв тестового діагностування (ПТД) та зниження споживаної потужності в режимі підготування програм тестів. Створено концепцію побудови ПТД виробів напівпровідникової пам'яті, які містять взаємодіючі керуючий та операційні процесори, що дає змогу підвищити частоту діагностування в k разів, де k - коефіцієнт розпаралелювання операцій.

  Скачати повний текст

Розроблено методи й алгоритми формування компопідходу стосовно систем цифрових об'єктів на основі композиційно-декомвозиційного підходу стосовно систем покомпонентного тестового пошуку несправностей. Для формалізації процесу формування підмножин компонентів, що ефективно покривають вихідну множину елементів об'єктів досліджень, використовується апарат теорії графів, а також мережі моделі. Одержано основні числові характеристики та розроблено методику моделювання компонентних структур. Запропоновано методи й алгоритми швидкого тестування цифрових пристроїв на базі формування штучних фрагментів схем: паралельних, послідовних структур, а також фрагментів, які генерують сигнали. Це досягається завдяки введенню у схеми цифрових об'єктів додаткових тимчасових каналів передачі тестових сигналів тільки на період проведення тестових експериментів. Розроблено методику коригування програм тестування компонентів з урахуванням структурних особливостей їх комутації, а також теплофізичних характеристик реалізації векторів тестових сигналів у внутрішні вузли об'єктів досліджень.

  Скачати повний текст

Розроблено методи та засоби оптимізації цифрових блоків на базі ізоморфізму логічних і кусково-постійних функцій та застосування їх для проектування, зокрема, комбінаційних схем цифрових автоматів на базі спільного використання альтернативних і класичних форм представлення логічних функцій (ЛФ). Доведено технічну доцільність використання у проектуванні цифрових пристроїв обчислювальної техніки альтернативних форм представлення (ФП) ЛФ, зокрема, програмованих логічних матриць. Досліджено вплив схемного ускладнення елементів підсумовування кон'юкцій в альтернативних ФП у порівнянні з елементами OR для класичної форми представлення. Доведено розширення зони доцільності використання оптимізованої форми представлення (ОФП) із збільшенням n-числа аргументів ЛФ. Доведено, що за будь-якої розумної міри схемного ускладнення елемента альтернативного підсумовування завжди існує число аргументів, за яким використання ОФП вважається доцільним. Обгрунтовано шляхи подальшої оптимізації структури елементів і пристроїв обчислювальної техніки на підставі сумісного використання класичної та альтернативних форм представлення як єдиної оптимізованої форми уявлення, що забезпечує істотне скорочення складності реалізації.

  Скачати повний текст

Розроблено методи та засоби формування послідовності керованих псевдовипадкових двійкових сигналів і векторів. Створено методи та відповідні апаратурні засоби формування послідовностей псевдовипадкових наборів із заданою вагою. Визначено критерії, що забезпечують на етапі проектування необхідні значення основних параметрів формувачів послідовностей з одночасним керуванням за двома залежними параметрами (імовірності переключення та появи одиничного сигналу). Розроблено систему критеріїв оцінки показників якості імовірнісних послідовностей, що генеруються, на базі яких створено методики моделювання генерувальних структур. Встановлено вимоги щодо функціонального призначення основних програмних модулів системи моделювання спеціалізованих структурних засобів генерації керованих псевдовипадкових послідовностей.

  Скачати повний текст

Розглянуто методи синтезу тестів для цифрових синхронних схем з пам'яттю. Запропоновано методи, що використовують структурну декомпозицію об'єкта тестування, символьний аналіз фрагментів схеми, а також апаратну підтримку процесу синтезу тестів і моделювання несправностей. Розв'язано задачу ефективного використання апаратного прискорення еволюційного пошуку тестових послідовностей. Запропоновано алгебру, яка описує керованість сигналів у цифровій схемі з пам'яттю й алгоритм оцінювання довжини тестових послідовностей. Одержано нові цільові функції для розв'язання задачі синтезу тестів з використанням еволюційних методів, що мають властивості ін'єктивності й унімодальності та є апаратно реалізованими. Розроблено архітектуру апаратного засобу для розв'язання задачі синтезу тесту на базі спільної апаратної реалізації пошукового алгоритму та підсистеми моделювання несправностей. Використання запропонованих методів і алгоритмів дозволяє значно збільшити швидкодію систем синтезу тестів для цифрових синхронних схем і ефективно розв'язати задачу зовнішнього діагностування, що виникає за умов виробництва цифрової електронної техніки та її експлуатаційного обслуговування.

  Скачати повний текст