Введение. Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах»

В. В. Сапожников, д-р техн. наук

Вл. В. Сапожников, д-р техн. наук

Д. В. Ефанов, канд. техн. наук

Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах»

Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I

ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СВОЙСТВ

КОДОВ С СУММИРОВАНИЕМ

ПО ОБНАРУЖЕНИЮ МОНОТОННЫХ ОШИБОК

В СИСТЕМАХ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ

Введение

В системе функционального контроля (рис. 1) заданное логическое устройство f(x), вычисляющее систему рабочих булевых функций f₁(x), f₂(x), …, f_m(x), дополняется блоком контрольной логики g(x), вычисляющим ряд контрольных функций g₁(x), g₂(x), …, g_k(x). Между сигналами, формируемыми на выходах блоков f(x) и g(x) устанавливается однозначное соответствие, контролируемое самопроверямым тестером [1 – 3]. В случае нарушения данного соответствия при возникновении дефектов в структурах блоков f(x) и g(x) или при наличии отказов в блоке тестера (это могут быть как сбои и устойчивые отказы, так и неисправности типа «временная задержка» передачи сигналов [4, 5]) на контрольных выходах устанавливается непарафазный сигнал <00> или <11>.

Основной задачей организации функционального контроля является обеспечение проверки правильности работы блока f(x) в режиме реального времени (без его отключения от объекта управления). При этом необходимо на выходе тестера получать информацию о наличии неисправности в любой из составляющих системы функционального контроля [6].

Часто при организации систем функционального контроля используются коды с суммированием единичных информационных разрядов [7 – 10]. Данные коды принадлежат к классу систематических, т.е. их кодовые слова разделимы и состоят из информационных и контрольных векторов. Значения разрядов контрольного вектора вычисляются по значениям разрядов информационного вектора по определенным правилам. В системе функционального контроля значениям выходных сигналов блока f(x) ставятся в соответствие значения информационных разрядов кода с суммированием, а значениям выходных сигналов блока g(x) – значения контрольных разрядов.

В структуре, изображенной на рис. 1, блоки f(x), g(x) и тестер реализуются раздельно, поэтому в произвольный момент времени допускается возникновение только одного дефекта (одновременное появление неисправностей в нескольких блоках маловероятно). Если в структуре блока f(x) один логический элемент связан с несколькими его выходами, то при возникновении одиночной неисправности данного элемента возникает одновременное искажение значений нескольких выходов, что соответствует искажению нескольких информационных разрядов кодового слова. Поэтому можно рассматривать свойства кодов с суммированием по обнаружению искажений в информационных векторах при условии отсутствия искажений в контрольных векторах, определяя тем самым свойства системы функционального контроля по обнаружению ошибок в блоке f(x).

Рис. 1. Структура системы функционального контроля

Данная работа посвящена исследованию свойств кодов с суммированием по обнаружению монотонных (однонаправленных) искажений в информационных векторах кодовых слов. На практике результаты исследования позволяют определить условия применимости различных кодов с суммированием при организации контроля логических устройств и синтезе надежных дискретных систем.