CC BY
11
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА
Том 266 1976
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕШИФРАТОРА С АППАРАТУРНЫМ КОНТРОЛЕМ НА УНИВЕРСАЛЬНОЙ ЦВМ
Н. П. Б АИДА, В. И. НАПЛЕКОВ, А. Д. ЧЕРЕДОВ
(Представлена научным семинаром кафедры вычислительной техники)
При разработке цифровых устройств (ЦУ) с аппаратурным контролем (АК) возникает проблема выбора наилучшего метода АК из множества возможных. Для решения этой задачи целесообразно сравнивать различные возможные схемы контроля конкретного ЦУ по критериям эффективности и достоверности контроля [1] с учетом ограничений по стоимости. В настоящей работе рассматриваются вопросы моделирования ЦУ с АК на универсальной ЦВМ с целью автоматического определения количественных значений критериев эффективности и достоверности АК, позволяющие частично решить указанную проблему.
В качестве исследуемого ЦУ была взята известная схема двоичного дешифратора (ДШ) с АК [2], функциональная схема которого представлена на рис. 1. Выходные шины ДШ обозначены 00, 01, 10, 11, а двухпозиционный код, поступающий на входы ДШ — аь оси ^ Моделирование производилось по принципиальной схеме (рис. 2), реализованной на интегральных элементах типа Л3-3, выполняющих функцию ИЛИ—НЕ^ на три входа.
Выходные шины ДШ представляются функциями:
00 — Х_х_ V
01 — Хх д Х_2
10 - Хг А Х2
11 _ Хг д Х2
_ Элементы схемы контроля кодируются при помощи функций
~Хи~^(7~У~Х2 И Хг V V Х3.
Были составлены две программы:
1. Программа, моделирующая исправную работу системы (под системой понимается ДШ с АК).
2. Программа, моделирующая сбои в системе.
Первая программа (блок-схема приведена на рис. 3) предназна■ чена для проверки правильности разработки принципиальной, схемы ДШ с АК и составлена по методике, изложенной в [3].
В блок-схеме, изображенной на рис. 3, введены следующие обозначения:
подпрограмма «схема» — подпрограмма, моделирующая прохождение сигнала в системе;
йш
ъ 12 г 3 4,
от
4
£Г
10
Схема контрам
Сигнал ошибки
Рис. 1. Функциональная схема дешифратора с А.К
Рис. 2. Принципиальная схема дешифратора с АК
«neo — количество случаев отсутствия сигналов ошибки на выходе схемы контроля;
N — количество различных комбинаций входных сигналов;
N* — максимальное количество различных комбинаций входных сигналов.
В процессе моделирования перебираются всевозможные комбинации входных сигналов и анализируется реакция схемы контроля. По-
Рис. 3. Блок-схема программы для проверки принципиальной схемы. ДШ <с АК
явление сигнала ошибки на выходе схемы контроля означает, что принципиальная схема системы выполнена неправильно. В этом случае печатаются состояния элементов системы, анализ которых позволяет определить ошибку, допущенную при конструировании.
Вторая программа предназначена для расчета эффективности и достоверности контроля. Блок-схема ее приведена на рис. 4. Здесь введены следующие дополнительные обозначения: т — кратность отказов в системе; т* — максимальная кратность отказов;
пт — число отказов кратности т, которые обнаруживаются контролем;
г — режим работы, г* = 3;
Г\ — режим задания отказов только в основной схеме; г2 — режим задания отказов только в схеме контроля; /'з — режим задания многократных отказов, появляющихся одновременно в основной и контрольной аппаратуре.
Эффективность и достоверность контроля рассчитывается по методике, изложенной в [4]. Количественные значения критериев эффективности и достоверности контроля выдаются на печать. Полное время моделирования системы (для двух программ) составило на ЦВМ
Подочеп. и пеиат: Эффективности и доетобррноети контроль
Сс-таноб
Рис. 4. Блок-схема программы для оценки эффективности и достоверности контроля
М-220 6 минут. Рассчитанные показатели эффективности и достоверности контроля совпадают с данными, полученными в результате статистических испытаний системы в. течение 54 часов, не считая времени на монтаж схемы.
Выводы
1. Разработана методика моделирования дешифратора с аппаратурным контролем на универсальной ЦВМ с целью оценки эффективности и достоверности контроля.
2. Пользуясь указанной методикой, можно в короткие сроки рассчитывать показатели эффективности и достоверности различных мето-
П
дов аппаратурного контроля однотипных комбинационных устройств, а затем, сравнивая полученные результаты, выбирать оптимальный вариант контроля.
ЛИТЕРАТУРА
1. Н. П. Б а й д а. Эффективность и достоверность аппаратурного контроля цифровых устройств. Известия ТПИ, т. 230, 1972.
2. Э. И. Арутюнян и др. Об одном методе схемного обнаружения ошибок дешифратора. Вопросы радиоэлектроники. Серия ЭВТ, 1968, вып. 6.
3. Применение вычислительных машин для проектирования цифровых устройств. Под ред. Н. Я. Матюхин а. «Советское радио», Л1., 1968.
4. Н. П. Б а й д а. Определение эффективности и достоверности аппаратурного контроля при моделировании цифровых устройств на ЭЦВМ. Настоящий сборник.
