Модифицированные коды с суммированием взвешенных переходов в системах функционального контроля комбинационных схем

Предложен способ построения модифицированных кодов с суммированием взвешенных переходов между разрядами в информационных векторах, занимающими соседние позиции в информационных векторах. Новые коды с суммированием имеют такое же количество контрольных разрядов, как и классические коды Бергера, однако обнаруживают большее количество ошибок в информационных векторах. Модифицированные коды с суммированием взвешенных переходов по сравнению с кодами Бергера также имеют улучшенные характеристики обнаружения ошибок в области малой кратности. Кроме того, для некоторых значений длин информационных векторов могут быть построены коды с обнаружением любых двукратных и любых трехкратных ошибок. Авторами разработан способ синтеза систем функционального контроля комбинационных схем, основанный на анализе топологии объекта диагностирования с выделением групп контролепригодных выходов с учетом свойств обнаружения ошибок модифицированными кодами с суммированием взвешенных переходов. Сформирован алгоритм синтеза системы функционального контроля.

система функционального контроля, комбинационная схема, код Бергера, код с суммированием взвешенных переходов, обнаружение двукратных ошибок, обнаружение трехкратных ошибок

1. McCluskey E.J. Logic Design Principles: With Emphasis on Testable Semicustom Circuits. N.J.: Prentice Hall PTR, 1986, 549 p.

2. Согомонян Е.С., Слабаков Е.В. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы. М.: Радио и связь, 1989, 207 с.

3. Goessel M., Graf S. Error Detection Circuits. – London: McGraw-Hill, 1994, 261 p.

4. Mitra S., McCluskey E.J. Which Concurrent Error Detection Scheme to Сhoose? Proceedings of International Test Conference, 2000, USA, Atlantic City, NJ, 03-05 October 2000, pp. 985-994, doi: 10.1109/TEST.2000.894311.

5. Berger J.M. A Note on Error Detection Codes for Asymmetric Channels. Information and Control, 1961, Vol. 4, Issue 1, pp. 68-73, doi: 10.1016/S0019-9958(61)80037-5.

6. Piestrak S.J. Design of Self-Testing Checkers for Unidirectional Error Detecting Codes. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocłavskiej, 1995, 111 p.

7. Das D., Touba N.A. Synthesis of Circuits with Low-Cost Concurrent Error Detection Based on Bose-Lin Codes. Journal of Electronic Testing: Theory and Applications, 1999, Vol. 15, Issue 1-2, pp. 145-155, doi: 10.1023/A:1008344603814.

8. Блюдов А.А., Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. О кодах с суммированием единичных разрядов в системах функционального контроля. Автоматика и телемеханика, 2014, №8, стр. 131-145.

9. Freiman C.V. Optimal Error Detection Codes for Completely Asymmetric Binary Channels. Information and Control, 1962, Vol. 5, Issue 1, pp. 64-71, doi: 10.1016/S0019-9958(62)90223-1.

10. Burkatovskaya Yu.B., Butorina N.B., Matrosova A.Yu. Self-Testing Checker Design for Arbitrary Number of Code Words of (m,n) code. Proceedings of the 10th International Baltic Electronic Conference (BEC`2006), Tallinn, Estonia, October 2-4, 2006, pp. 183-186, doi: 10.1109/BEC.2006.311093.

11. Слабаков Е.В., Согомонян Е.С. Самопроверяемые вычислительные устройства и системы (обзор). Автоматика и телемеханика, 1981, №11, стр. 147-167.

12. Nicolaidis M., Zorian Y. On-Line Testing for VLSI – А Compendium of Approaches. Journal of Electronic Testing: Theory and Applications, 1998, №12, pp. 7-20. DOI: 10.1023/A:1008244815697.

13. Matrosova A.Yu., Levin I., Ostanin S.A. Self-Checking Synchronous FSM Network Design with Low Overhead. VLSI Design, 2000, Vol. 11, Issue 1, pp. 47-58. DOI: 10.1155/2000/46578.

14. Tshagharyan G., Harutyunyan G., Shoukourian S., Zorian Y. Experimental Study on Hamming and Hsiao Codes in the Context of Embedded Applications. Proceedings of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2017), Novi Sad, Serbia, September 29 – October 2, 2017, pp. 1-4.

15. Аксёнова Г.П. Необходимые и достаточные условия построения полностью проверяемых схем свертки по модулю 2. Автоматика и телемеханика, 1979, №9, стр. 126-135.

16. Гессель М., Согомонян Е.С. Построение самотестируемых и самопроверяемых комбинационных устройств со слабонезависимыми выходами. Автоматика и телемеханика, 1992, № 8 стр. 150-160.

17. Busaba F.Y., Lala P.K. Self-Checking Combinational Circuit Design for Single and Unidirectional Multibit Errors // Journal of Electronic Testing: Theory and Applications, 1994, Issue 1, pp. 19-28. DOI: 10.1007/BF00971960.

18. Morosow A, Saposhnikov V.V., Saposhnikov Vl.V., Goessel M. Self-Checking Combinational Circuits with Unidirectionally Independent Outputs. VLSI Design, 1998, Vol. 5, Issue 4m pp. 333-345. DOI: 10.1155/1998/20389.

19. 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.

20. Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Условия обнаружения неисправности логического элемента в комбинационном устройстве при функциональном контроле на основе кода Бергера. Автоматика и телемеханика, 2017, №5, стр. 152-165.

21. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В., Дмитриев В.В. Новые структуры систем функционального контроля логических схем. Автоматика и телемеханика, 2017, №2, стр. 127-143.

22. Мехов В.Б., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Контроль комбинационных схем на основе модифицированных кодов с суммированием. Автоматика и телемеханика, 2008, №8, стр. 153-165.

23. Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. О свойствах кода с суммированием в схемах функционального контроля. Автоматика и телемеханика, 2010. №6, стр. 155-162.

24. Блюдов А.А., Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Построение модифицированного кода Бергера с минимальным числом необнаруживаемых ошибок информационных разрядов. Электронное моделирование, 2012, Том 34, №6, стр. 17-29.

25. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В. Модульно-взвешенные коды с суммированием с наименьшим общим числом необнаруживаемых ошибок в информационных векторах. Электронное моделирование, 2017, Том 39, №4

26. 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, стр. 137-164, doi: 10.15622/SP.50.6.

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

28. Hamming R.W. Error Detecting and Correcting Codes. Bell System Technical Journal, 1950, 29 (2), pp. 147-160

29. Sapozhnikov V., Sapozhnikov Vl., Efanov D., Dmitriev V. Weighted Sum Code Without Carries – is an Optimum Code with Detection of Any Double Errors in Data Vectors // Proceedings of 14th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2016), Yerevan, Armenia, October 14-17, 2016, pp. 134-141, doi: 10.1109/EWDTS.2016.7807686.

30. Sapozhnikov V., Sapozhnikov Vl., Efanov D., Dmitriev V. New Sum Code for Effective Detection of Double Errors in Data Vectors // Proceedings of 13th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2015), Batumi, Georgia, September 26-29, 2015, pp. 154-159, doi: 10.1109/EWDTS.2015.7493123.

31. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В., Дмитриев В.В. Код с суммированием взвешенных информационных разрядов без переносов в системах функционального контроля. Автоматика на транспорте, 2017, Том 3, №3, стр. 414-433.

32. Ghosh S., Basu S., Touba N.A. Synthesis of Low Power CED Circuits Based on Parity Codes. Proceedings of 23rd IEEE VLSI Test Symposium (VTS'05), 2005, pp. 315-320.

33. Аксёнова Г.П. О функциональном диагностировании дискретных устройств в условиях работы с неточными данными. Проблемы управления, 2008, №5, стр. 62-66.