Д.В. Єфанов
Èlektron. model. 2019, 41(6):49-64
https://doi.org/10.15407/emodel.41.06.049
АНОТАЦІЯ
Розглянуто застосування надлишкового кодування при побудові пристроїв і систем автоматики та обчислювальної техніки. Визначено перспективи застосування кодів Бордена при побудові дискретних систем з виявленням несправностей. Проаналізовано особливості виявлення помилок кодами Бордена. Наведено правила побудови коду і приклади даних кодів. Подано формулу для підрахунку загальної кількості помилок, які не виявляються кодами Бордена. Описано особливості виявлення помилок кодами Бордена, за допомогою яких можна обирати їх на етапі побудови дискретних систем з виявленням несправностей.
КЛЮЧОВІ СЛОВА:
дискретна система з виявленням несправностей, контролепридатна схема, рівновагові коди, коди Бордена, виявлення монотонних помилок.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Bennetts R.G. Design of Testable Logic Circuits. London: Addison-Wesley Publishers Limited, 1984, 164 p.
2. Ubar R., Raik J., Vierhaus H.-T. Design and Test Technology for Dependable Systems-on-Chip (Premier Reference Source). Information Science Reference, Hershey – NY, IGI Global, 2011, 578 p.
3. Hahanov V. Cyber Physical Computing for IoT-driven Services. NY.: Springer Interna-tional Publishing AG, 2018, 279 p.
4. Согомонян Е.С., Слабаков Е.В. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые системы. М.: Радио и связь, 1989, 208 с.
5. Гаврилов М.А., Остиану В.М., Потехин А.И. Надежность дискретных систем // Ито-ги науки и техники. Сер. «Теория вероятностей. Математическая статистика. Теоре-тическая кибернетика», 1969, 1970, с. 7—104.
6. Сагалович Ю.Л., Щербаков Н.С. Выбор системы кодирования для защиты запоми-нающих устройств от ошибок // Проблемы передачи информации, 1984, 20, № 1, с. 19―27.
7. Fujiwara E. Code Design for Dependable Systems: Theory and Practical. John Wiley & Sons, 2006, 720 p.
8. Lala P.K. Principles of Modern Digital Design. New Jersey: John Wiley & Sons, 2007, 436 p.
9. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В. Коды Хэмминга в системах функционального контроля логических устройств. СПб.: Наука, 2018, 151 с.
10. Morosow A., Sapozhnikov V.V., Sapozhnikov Vl.V., Goessel M. Self-Checking Combina-tional Circuits with Unidirectionally Independent Outputs // VLSI Design, 1998, Vol. 5, Is-sue 4, p. 333―345. DOI: 10.1155/1998/20389.
11. Matrosova A.Yu., Levin I., Ostanin S.A. Self-Checking Synchronous FSM Network Design with Low Overhead // VLSI Design, 2000, Vol. 11, Issue 1, p. 47—58. DOI: 10.1155/ 2000/46578.
12. 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.
13. Ostanin S. Self-Checking Synchronous FSM Network Design for Path Delay Faults // Proc. of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2017). Novi Sad, Serbia, September 29 – October 2, 2017, p. 696―699, DOI: 10.1109/EWDTS.2017.8110129.
14. Berger J.M. A Note on Error Detection Codes for Asymmetric Channels // Information and Control, 1961, Vol. 4, Issue 1, p. 68—73. DOI: 10.1016/S0019-9958(61)80037-5.
15. Freiman C.V. Optimal Error Detection Codes for Completely Asymmetric Binary Chan-nels // Ibid, 1962, Vol. 5, Issue 1, p. 64―71. DOI: 10.1016/S0019-9958(62)90223-1.
16. Lin D.J., Bose B. Theory and Design of t-error Correcting and d(d>t)-unidirectional Error Detecting (t-EC d-UED) Codes // IEEE Transaction on Computers, 1988, Vol. 37, Issue 4, p. 433—439. DOI 10.1109/12.2187.
17. Piestrak S.J. Design of Self-Testing Checkers for Unidirectional Error Detecting Codes. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocłavskiej, 1995, 111 p.
18. Efanov D., Sapozhnikov V., Sapozhnikov Vl. Generalized Algorithm of Building Summa-tion Codes for the Tasks of Technical Diagnostics of Discrete Systems // Proc. of 15th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2017). Novi Sad. Serbia, September 29 – October 2, 2017, p. 365—371. DOI: 10.1109/EWDTS.2017.8110126.
19. Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Коды с суммированием с фикси-рованными значениями кратностей обнаруживаемых монотонных и асимметричных ошибок для систем технического диагностирования // Автоматика и телемеханика, 2019, № 6, c. 121―141.
20. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Гёссель М. Самодвойственные дискретные устройства. СПб: Энергоатомиздат, 2001, 331 с.
21. Borden J.M. Optimal Asymmetric Error Detecting Codes // Information and Control, 1982, Vol. 53, Issue 1-2, p. 66―73. DOI: 10.1016/S0019-9958(82)91125-1.
22. Кодирование информации (двоичные коды) / Березюк Н.Т., Андрущенко А.Г., Мо-щицкий С.С. и др. Под ред. Н.Т. Березюка. Харьков: «Вища школа», 1978, 252 с.
23. Jha N.K. A Totally Self-Checking Checker for Borden's Code // IEEE Transactions on Computer-Aided Design for Integrated Circuits and Systems, 1989, Vol. 8, p. 731―736. DOI: 10.1109/43.31530.
24. Haniotakis Th., Nikolos D., Paschalis A., Gizopoulos D. Totally Self-Checking Checkers for Borden Codes // International Journal of Electronics, 1994, Vol. 76, Issue 1, p. 57―64. DOI: 10.1080/00207219408925905.
25. Piestrak S.J. Design of Self-Testing Checkers for Borden Codes // IEEE Transactions on Computers, 1996, Vol. 45, Issue 4, p. 461–469. DOI: 10.1109/12.494103.
26. Tarnick S. Embedded Borden 2-UED Code Checkers // Proc. of 12th IEEE International On-Line Testing Symposium (IOLTS'06). 10—12 July 2006, Lake Como, Italy, p. 1—3. DOI: 10.1109/IOLTS.2006.27.
27. Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Пивоваров Д.В. Синтез самопро-веряемых схем встроенного контроля на основе метода логического дополнения до равновесного кода «2 из 4» // Информатика, 2018, 15, № 4, с. 71―85.
28. Сапожников В.В., Сапожников Вл.В., Ефанов Д.В. Классификация ошибок в инфор-мационных векторах систематических кодов // Изв. вузов. Приборостроение. 2015, 58, № 5, с. 333—343. DOI: 10.17586/0021-3454-2015-58-5-333-343.
29. Ефанов Д.В. Некоторые особенности обнаружения ошибок равномерными неразде-лимыми кодами // Там же, 2019, 62, № 7, с. 621—631. DOI: 10.17586/0021-3454-2019-62-7-621-631.
30. Дмитриев В.В., Ефанов Д.В., Сапожников В.В., Сапожников Вл.В. Коды с суммиро-ванием с эффективным обнаружением двукратных ошибок для организации систем функционального контроля логических устройств // Автоматика и телемеханика, 2018, №4, с. 105—122.
ЕФАНОВ Дмитрий Викторович, д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» Российского университета транспорта, руководитель направления систем мониторинга и диагностики ООО «ЛокоТех-Сигнал». В 2007 г. окончил Петербургский государственный университет путей сообщения. Область научных исследований — дискретная математика, надежность и техническая диагностика дискретных систем.