Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Высшая школа транспорта, Института машиностроения, материалов и транспорта, Профессор)
Российский университет транспорта (МИИТ) (Кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте», Профессор)
Ташкентский государственный транспортный университет (Кафедра «Автоматика и телемеханика», Профессор)
Институт проблем транспорта им. Н. С. Соломенко Российской Академии наук (Лаборатория проблем организации транспортных систем (лаборатория № 5), Ведущий научный сотрудник)
Россия
Россия
Россия
Беларусь
Россия
УДК 004.052.32 Контроль неисправностей
Рассматривается задача совершенствования методов синтеза самопроверяемых дискретных устройств для систем автоматического управления на основе композиции двух равновесных кодов с ортогональными по всем разрядам парами комбинаций. Предложен метод синтеза быстродействующих тестеров композиции двух равновесных кодов с ортогональными по всем разрядам парами комбинаций. Он подразумевает построение тестера на основе детекторов двух равновесных кодов, построенных с применением свойств симметричных булевых функций. Установлены зависимости, позволяющие определить значения показателя сложности технической реализации тестера композиции двух равновесных кодов с ортогональными по всем разрядам парами комбинаций для любой длины кодовых слов. Приводятся некоторые свойства и особенности синтезируемых тестеров. Показано, каким образом синтезируются тестеры для композиции произвольного числа равновесных кодов на основе разработанного метода. Результаты исследования могут быть использованы при построении высоконадежных и безопасных дискретных устройств на различной элементной базе.
самопроверяемое дискретное устройство, композиция двух равновесных кодов, симметричная булева функция, синтез тестера композиции равновесных кодов, показатели эффективности тестеров
1. Сапожников В. В. Методы построения безопасных микроэлектронных систем железнодорожной автоматики / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Х. А. Христов, Д. В. Гавзов; под ред. Вл. В. Сапожникова. — М.: Транспорт, 1995. — 272 с.
2. Fujiwara E. Code Design for Dependable Systems: Theory and Practical Applications / E. Fujiwara. — John Wiley & Sons, 2006. — 720 p.
3. Дрозд А. В. Рабочее диагностирование безопасных информационно-управляющих систем / А. В. Дрозд, В. С. Харченко, С. Г. Антощук, Ю. В. Дрозд и др. — Харьков: Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского «ХАИ», 2012. — 614 с.
4. Гессель М. Исследование комбинационных самопроверяемых устройств с независимыми и монотонно независимыми выходами / М. Гессель, А. А. Морозов, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 1997. — № 2. — С. 180–193.
5. Saposhnikov V. V. A New Design Method for Self-Checking Unidirectional Combinational Circuits / V. V. Saposhnikov, A. Morosov,Vl.V. Saposhnikov, M. Göessel // Journal of Electronic Testing: Theory and Applications. — 1998. — Vol. 12. — Iss. 1–2. — Pp. 41–53. — DOI:https://doi.org/10.1023/A:1008257118423.
6. Morosow A. Self-Checking Combinational Circuits with Unidirectionally Independent Outputs / A. Morosow, V. V. Sapozhnikov, Vl. V. Sapozhnikov, M. Goessel // VLSI Design. — 1998. — Vol. 5. — Iss. 4. — Pp. 333–345. — DOI:https://doi.org/10.1155/1998/20389.
7. Efanov D. V. Organization of a Fully Self-Checking Structure of a Combinational Device Based on Searching for Groups of Symmetrically Independent Outputs / D. V. Efanov, V. V. Sapozhnikov, Vl. V. Sapozhnikov // Automatic Control and Computer Sciences. — 2020. — Vol. 54. — Iss. 4. — Pp. 279 – 290. — DOI:https://doi.org/10.3103/S0146411620040045.
8. Слабаков Е. В. Построение полностью самопроверяемых комбинационных устройств с использованием равновесных кодов / Е. В. Слабаков, Е. С. Согомонян // Автоматика и телемеханика. — 1980. — № 9. — С. 173–181.
9. Сапожников В. В. Организация функционального контроля комбинационных схем методом логического дополнения / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, А. В. Дмитриев, А. В. Морозов и др. // Электронное моделирование. — 2002. — Т. 24. — № 6. — С. 52–66.
10. Гессель М. Логическое дополнение — новый метод контроля комбинационных схем / М. Гессель, А. В. Морозов, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 2003. — № 1. — С. 167–176.
11. Сапожников В. В. Дискретные автоматы с обнаружением отказов / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников. — Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1984. — 112 с.
12. Согомонян Е. С. Самопроверяемые устройства и отказо-устойчивые системы / Е. С. Согомонян, Е. В. Слабаков. — М.: Радио и связь, 1989. — 208 с.
13. Сапожников В. В. Самодвойственные дискретные устройства / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, М. Гессель. — СПб.: Энергоатомиздат (Санкт-Петербургское отделение), 2001. — 331 с.
14. Сапожников В. В. Синтез самодвойственных дискретных систем / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Р. Ш. Валиев. — СПб.: Элмор, 2006. — 220 с.
15. Göessel M. New Methods of Concurrent Checking: Edition 1 / M. Göessel, V. Ocheretny, E. Sogomonyan, D. Marienfeld. — Dordrecht: Springer Science + Business Media B.V., 2008. — 184 p.
16. Сапожников В. В. Коды Хэмминга в системах функционального контроля логических устройств / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов. — СПб.: Наука, 2018. — 151 с.
17. Сапожников В. В. Коды с суммированием для систем технического диагностирования. Т. 1: Классические коды Бергера и их модификации / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов. — М.: Наука, 2020. — 383 с.
18. Сапожников В. В. Коды с суммированием для систем технического диагностирования. Т. 2: Взвешенные коды с суммированием / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов. — М.: Наука, 2021. — 455 с.
19. Ефанов Д. В. Методы синтеза самопроверяемых дискретных устройств. — М.: ЛЕНАНД, 2025. — 268 с.
20. Ефанов Д. В. Композиции двух равновесных кодов с ортогональными по всем разрядам комбинациями для синтеза самопроверяемых дискретных устройств / Д. В. Ефанов // Проблемы управления. — 2025. — № 3. — С. 49–62.
21. Сапожников В. В. Самопроверяемые тестеры для равновесных кодов / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 1992. — № 3. — С. 3–35.
22. Сапожников В. В. Самопроверяемые дискретныеустройства / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников. — СПб.: Энергоатомиздат, 1992. — 224 с.
23. Piestrak S. J. Design of Self-Testing Checkers for Unidirectional Error Detecting Codes. — Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocłavskiej, 1995. — 111 p.
24. Супрун В. П. Основы теории булевых функций. — М.: ЛЕНАНД, 2017. — 208 с.
25. Деза Е. Фигурные числа / Е. Деза, М. Деза; пер. с англ. — М.: МЦНМО, 2015. — 350 с.
26. Грэхем Р. Л. Конкретная математика. Математические основы информатики / Р. Л. Грэхем, Д. Э. Кнут, О. Паташ- ник; пер. с англ.; 2-е изд. — М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2017. — 784 с.
27. Ефанов Д. В. Обнаружение неисправностей в комбина- ционных схемах на основе самодвойственного допол- нения до равновесных кодов / Д. В. Ефанов, В. В. Сапож- ников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Пивоваров // Труды Института системного программирования РАН. — 2019. — Т. 31. — № 1. — С. 115–132. — DOI: 10.15514/ ISPRAS-2019-31(1)-8.
28. Efanov D. Self-Dual Complement Method up to Constant- Weight Codes for Arrangement of Combinational Logical Circuits Concurrent Error-Detection Systems / D. Efanov, V. Sapozhnikov, Vl. Sapozhnikov, G. Osadchy et al. // Proceedings of the 17th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2019), Batumi, Georgia, September 13–16, 2019. — Pp. 136–143. — DOI:https://doi.org/10.1109/EWDTS. 2019.8884398.
29. Ефанов Д. В. Метод функционального контроля комби- национных логических устройств на основе самодвой- ственного дополнения до равновесных кодов / Д. В. Ефанов, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Пивоваров // Электронное моделирование. — 2020. — Т. 42. — № 3. — С. 27–52. — DOI: 10.15407/ emodel.42.03.027.
30. Efanov D. V.The Hybrid Structure of a Self-Dual Built-In Control Circuit for Combinational Devices with Pre-Compression of Signals and Checking of Calculations by Two Diagnostic Parameters / D. V. Efanov, D. V. Pivovarov // Proceedings of the 19th IEEE East-West Design &Test Symposium (EWDTS’2021), Batumi, Georgia, September 10–13, 2021. — Pp. 200–206. — DOI:https://doi.org/10.1109/EWDTS52692.2021.9581019.
31. Поспелов Д. А. Логические методы анализа и синтеза схем / Д. А. Поспелов. — М.: Энергия, 1968. — 328 с.
32. Василенко М. Н. О сокращении списка одиночных неисправностей при построении тестов комбинационных схем / М. Н. Василенко, В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников // Автоматика и телемеханика. — 1974. — № 8. — С. 139–145.
33. Сапожников В. В. Основы теории надежности и технической диагностики / В. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов. — Санкт-Петербург: Издательство «Лань», 2019. — 588 с.
34. Тюрин С. Ф. Методы обеспечения надежности элементов ПЛИС путем многовариантного резервирования сиспользованием логикотопологической модификации на транзисторном уровне / С. Ф. Тюрин, М. С. Никитин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. — 2025. — № 54. — С. 282–301. — DOI:https://doi.org/10.15593/2224- 9397/2025.2.13.
35. Тюрин С. Ф. Многовариантное резервирование с использованием логико-топологических особенностей транзисторных схем / С. Ф. Тюрин, М. С. Никитин, Ю. А. Степченков, Ю. Г. Дьяченко//Информатикаиееприменения.— 2025.— Т. 19. — № 3. — С. 55–66
