Рассмотрена задача построения кода с суммированием единичных разрядов, имеющего минимальное общее число необнаруживаемых ошибок информационных разрядов. Предложены формулы расчета числа необнаруживаемых ошибок. Приведены результаты экспериментальных исследований кодов.

Рассмотрен новый класс кодов с суммированием взвешенных информационных разрядов. Определено простое соотношение весов информационных разрядов, позволяющее построить код для обнаружения ошибок в информационных векторах, более эффективный, чем известный классический код с суммированием (код Бергера). Новый код обладает всеми свойствами классического. Выполнено сравнение возможностей кодов обнаруживать ошибки в схемах функционального контроля.

Приведены результаты исследований кодов с суммированием взвешенных информационных разрядов при сохранении числа контрольных разрядов таким же, как у классических кодов Бергера. Определены классы кодов, которые обладают основными свойствами кодов Бергера и имеют наименьшее среди известных кодов число необнаруживаемых ошибок в информационных разрядах.

Рассмотрен новый класс кодов с суммированием, имеющий улучшенные характеристики обнаружения ошибок в информационных разрядах по сравнению с известными кодами с суммированием. Определены свойства полученного класса кодов, позволяющие выбрать наилучший способ кодирования при организации системы функционального контроля. Описаны метод синтеза генераторов для новых кодов и способы упрощения схем генераторов.

Предложен способ построения кода с суммированием, основанный на взвешивании переходов между разрядами, занимающими соседние позиции в информационном векторе, и последующих операциях с весовыми коэффициентами переходов. Установлена последовательность весовых коэффициентов и простые правила модификации кода с суммированием взвешенных переходов, позволяющие строить оптимальные коды по критерию минимума общего числа необнаруживаемых ошибок в информационных векторах. Показано, что новые коды на практике позволяют создавать системы функционального контроля с уменьшенной аппаратурной избыточностью.

Предложен способ построения кода с суммированием, основанный на взвешивании переходов между разрядами, занимающими соседние позиции в информационном векторе, и последующих операциях с весовыми коэффициентами переходов. Установлена последовательность весовых коэффициентов и простые правила модификации кода с суммированием взвешенных переходов, позволяющие строить оптимальные коды по критерию минимума общего числа необнаруживаемых ошибок в информационных векторах. Показано, что новые коды на практике позволяют создавать системы функционального контроля с уменьшенной аппаратурной избыточностью.

Выполнен анализ свойств модульных кодов с суммированием единичных информационных разрядов в системах функционального контроля при изменении длины информационного вектора. Установлены зависимости между ошибками различного вида при различных значениях модулей, которые непосредственно связаны с числом разрядов контрольных векторов и правилами вычисления их значений. Показано, что модульные коды с суммированием независимо от значения модуля не обнаруживают одинаковый процент ошибок кратностью d от общего числа ошибок данной кратностью при любых длинах информационных векторов. Экспериментально установлено, что уменьшение значения модуля для реальных логических схем во многих случаях не приводит к увеличению числа необнаруживаемых ошибок, возникающих на их выходах.

Описаны способы организации систем функционального контроля. Исследовано влияние значения модуля при построении кода с суммированием на показатель структурной избыточности системы функционального контроля. Предложена классификация модульных кодов с суммированием.

Предложен новый подход к организации систем функционального контроля с обеспечением свойства полной самопроверяемости их структур на основе метода логического дополнения по равновесному коду "1 из 3". Подход основан на выделении групп выходов контролируемых устройств (по три выхода в каждой группе), удовлетворяющих требованию монотонной независимости, с последующим контролем их на основе равновесного кода "1 из 3" и объединением выходов отдельных тестеров на входах самопроверяемого компаратора. Приведены формулы для расчета контрольных функций дополнения, позволяющие формировать множества тестовых комбинаций не только для тестера кода "1 из 3", но и для всех сумматоров по модулю два в структуре блока логического дополнения. Сформулированы условия обеспечения полной самопроверяемости структуры.

Предложен способ, позволяющий формализовать правила вычисления значений функций логического дополнения (ФЛД) в системе функционального контроля (СФК) по равновесному коду "1 из 4". При этом исключается процедура подбора значений ФЛД и обеспечивается свойство полной самопроверяемости структуры, т.е. гарантированно тестируются все элементы сложения по модулю два в блоке логического дополнения и тестер. Установлено число способов доопределения ФЛД в СФК по коду "1 из 4" при дополнении только трех рабочих функций, а также минимально необходимое для обеспечения свойства полной самопроверяемости множество рабочих векторов.

Рассмотрены особенности ошибок, возникающих в информационных векторах разделимых кодов. Сформирована классификация кодов, ориентированных на 100 %-ное обнаружение ошибок определенного вида. Проанализированы разделимые коды, обнаруживающие любые симметричные ошибки в информационных векторах. Определены условия построения кодов, обнаруживающих любые симметричные ошибки, и приведены их примеры.

Рассмотрены 2 способа построения кодов с суммированием с наименьшим общим числом необнаруживаемых ошибок в информационных векторах, имеющих такое же число контрольных разрядов, как классические коды Бергера. Способы основаны на взвешивании разрядов и переходов между разрядами, занимающими соседние позиции в информационных векторах, с помощью последовательности весовых коэффициентов, образующей натуральный ряд чисел. Проанализированы некоторые ключевые особенности обнаружения ошибок в информационных векторах предложенных кодов, отличающие данные коды от кодов Бергера и их известных модификаций. На основании экспериментов с контрольными комбинационными схемами показана эффективность разработанных кодов при организации контроля ошибок, возникающих на выходах схем.

Описаны особенности класса модифицированных взвешенных кодов с суммированием с последовательностью весовых коэффициентов, образующей натуральный ряд чисел. Установлено, что на свойства обнаружения ошибок модифицированными кодами существенно влияет способ вычисления поправочного коэффициента при формировании суммарного значения веса единичных разрядов информационного вектора. Теоретические результаты подтверждены результатами экспериметов с набором контрольных комбинационных схем LGSynth'89. Установлено, что изменяя правила вычисления поправочного коэффициента при модификации кода, можно влиять на структурную избыточность системы функционального контроля. Полученные результаты могут быть эффективны при организации контроля комбинационных логических схем и позволяют строить самопроверяемые структуры с меньшими аппаратурными затратами, чем при дублировании.

Індекс рубрикатора НБУВ: З811.4 + З972-07

Рубрики:

Кодування. Коди

Дискретна обчислювальна техніка

Шифр НБУВ: Ж14163 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена задача построения класса кодов с суммированием с наименьшим общим числом необнаруживаемых ошибок в информационных векторах при фиксированных числах информационных и контрольных разрядов. Предложен алгоритм построения модифицированных модульных кодов с суммированием взвешенных информационных разрядов с последовательностью весовых коэффициентов, образующей натуральный ряд чисел. Проанализированы свойства нового класса кодов в сравнении с известными модульными кодами с суммированием единичных информационных разрядов. Приведена классификация и дан детальный сравнительный анализ модульных кодов с суммированием, обладающих свойством идентификации любых ошибок с нечетными кратностями. Показаны преимущества и недостатки новых модифицированных модульных взвешенных кодов с суммированием.

Проанализированы способы построения кодов с суммированием единичных информационных разрядов. Кроме классического кода с суммированием (кода Бергера) существует семейство модифицированных кодов, построение которых осуществляется посредством выделения контролируемых подмножеств разрядов информационного вектора. Установлена связь между способами модификации классического кода Бергера и предложены новые двухмодульные коды с суммированием единичных информационных разрядов. Проанализированы также способы построения двухмодульных кодов с суммированием, описаны их особенности и характеристики. Приведена общая структурная схема генераторов двухмодульных кодов с суммированием.

Исследована проблема синтеза самопроверяемых схем встроенного контроля (систем функционального контроля (ФК)) с помощью метода логического дополнения по равновесным кодам. Рассмотрены ограничения на структуры компонентов систем ФК на примере использования кода "1 из 3" (1/3-кода). Показано, что кроме обеспечения тестируемости блока логического дополнения и тестера в схеме контроля требуется контролепригодная реализация объекта диагностирования и блока контрольной логики. Сформулированы условия обеспечения полной самопроверяемости структуры системы ФК на основе метода логического дополнения до 1/3-кода. Приведены примеры, позволяющие наглядно представить проблему тестируемости компонентов, а также судить о возможности применения метода логического дополнения при построении самопроверяемых дискретных систем.

Проанализированы особенности обнаружения ошибок в информационных векторах модифицированными кодами с суммированием взвешенных разрядов и переходов между разрядами, занимающими соседние позиции в информационных векторах, при построении которых использована последовательность весовых коэффициентов, образующая натуральный ряд чисел. Представлены условия построения семейства взвешенных кодов с обнаружением любых однократных искажений в информационных векторах заданной длиной m. Установлены ключевые характеристики взвешенных кодов с суммированием, определяющие условия их применения при построении надежных логических устройств. Разработана классификация кодов с суммированием взвешенных разрядов и переходов с весовыми коэффициентами из натурального ряда чисел.

Представлен новый класс кодов, ориентированных на обнаружение ошибок в информационных векторах. Принципы построения новых кодов основаны на взвешивании всех разрядов информационных векторов, кроме одного, единичными весовыми коэффициентами и одного разряда - неединичным весовым коэффициентом с дальнейшим подсчетом наименьшего неотрицательного вычета суммарного веса единичных информационных разрядов по заранее установленному модулю. Описан данный класс кодов и приведена классификация семейств кодов в зависимости от длин контрольных векторов. Определена мощность множества модульных кодов с суммированием единичных и одного взвешенного разрядов для каждого значения длины информационного вектора. Рассмотрены некоторые особенности обнаружения ошибок в информационных векторах кодами рассматриваемого класса, что актуально при решении задач обнаружения неисправностей в аппаратных реализациях логических устройств систем автоматического управления.

Рассмотрено применение избыточного кодирования при построении устройств и систем автоматики и вычислительной техники. Определены перспективы применения кодов Бордена при построении дискретных систем с обнаружением неисправностей. Проанализированы особенности обнаружения ошибок кодами Бордена. Приведены правила построения кода и примеры данных кодов. Дана формула для подсчета общего количества необнаруживаемых кодами Бордена ошибок. Описаны некоторые особенности обнаружения ошибок кодами Бордена, позволяющие обоснованно выбирать их на этапе построения дискретных систем с обнаружением неисправностей.