Контроль комбинационных схем по двум диагностическим признакам на основе логической коррекции сигналов с использованием свойств кодов Хэмминга

Описывается метод синтеза самопроверяемых цифровых устройств с улучшенными показателями контролепригодности, основанный на синтезе схем встроенного контроля путем логической коррекции сигналов и применении кода Хэмминга (7, 4) с контролем вычислений по двум диагностическим признакам. В качестве признаков используется принадлежность кодовых слов коду (7, 4) и самодвойственность каждой функции, описывающей информационные и проверочные символы кода. Представлены «базовая» структура организации схемы встроенного контроля для семивыходного комбинационного устройства, в которой используются типовые блоки (кроме блока вычисления функций логической коррекции) и алгоритм синтеза блока вычисления функций логической коррекции, отвечающего условиям обеспечения самодвойственности формируемых сигналов и принадлежности кодовых слов коду (7, 4). Исследованы особенности применения «базовой» структуры организации схем встроенного контроля при контроле вычислений устройствами с числом выходов n > 7. С ростом n показатели сложности технической реализации типовых компонентов отдельных схем встроенного контроля уменьшаются в сравнении с традиционным методом дублирования, однако за счет роста сложности компаратора общие показатели сложности их технической реализации, наоборот, растут. Это приводит к уменьшению роста «запаса эффективности по структурной избыточности» предлагаемого метода с ростом n. Эффективность применения представленного метода по сравнению с дублированием может быть достигнута при существенном уменьшении показателей сложности отдельных блоков вычисления функций логической коррекции (с учетом возможностей по совместной оптимизации их структур). Предварительная оценка позволяет рекомендовать использование разработанного метода для частных случаев объектов диагностирования с небольшим числом выходов (не более 30). В каждом конкретном случае, однако, нужно проводить оценку эффективности по сравнению с дублированием. В сравнении с дублированием по показателю контролепригодности метод оказывается более выигрышным, поскольку дает возможность более просто обеспечивать формирование тестов для элементов схемы встроенного контроля, чем при использовании дублирования и позволяет достигать их формирования даже в тех случаях, когда это невозможно при дублировании. Предложенный метод синтеза самопроверяемых устройств может рассматриваться при проектировании высоконадежных цифровых систем на современной элементной базе.