Устройство контроля линейных цифровых систем

СОЮЗ СОВЕТСКИХ,СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 06 Р 11 2 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОБРЕТЕНИЯ ПИСАН ТЕЛЬ ТОРСНОМУ(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЛИНЦИФРОВЫХ СИСТЕМ(57) Изобретение относится ктельной технике и может бытьзовано для функционального кдвоичных линейных цифровых сель изобретения - сокращении контроля. Устройство соде Формирователя сигнатур 1, 2, два накапливающих сумматора по модулю два3, 4, блок 5 сравнения, блок 6 памяти, счетчик 7, элемент ИЛИ 8, днаэлемента задержки 9, 10, триггер 11,блок 12 индикации неисправности. Блок6 памяти коэААициентов передаточнойАункции контролируемой линейной циАровой системы в совокупности с накапливающими сумматора по модулю дваосуществляет коррекцию сигнатур входной и выходной информации контролируемой системы таким образом, что этисигнатуры становятся равными, По результату сравнения этих сигнатур делается вывод об исправности системы,За счет этого обеспечивается проведение функционального контроля системы непосредственно в процессе еефункционирования. 1 ил.00 0 0 СееееС Се Сф Со ОО,ееес с с 0 0 с с .с, с, 0 0 00 ссФс,.с 00 0 0 СеСкНиже приведена таблица для случая + х + х4 с(х) степени 5 и полинома С(х) = 1 + И зобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для Аункционального контролядвоичных линейных циАровых систем,Целью изобретения является сокращение времени контроля линейных цифровых систем, работающих в режименепрерывного Аункционирования, недопускающего остановки системы натестирование, и повышение достоверности инАормации, обрабатываемойобъектом диагностирования,На чертеже представлена структур, ная схема устройства контроля линей ных циАровых систем,Устройство содержит первый 1 ивторой 2 Аормирователи сигнатур, пер вый 3 и второй 4 накапливающие сумматоры по модулю два, блок,5 сравнейия, сигнатур, блок 6 памяти, счетчик 7,,элемент ИЛИ 8, первый 9 и второй 10элементы задержки, триггер 11,: блок12 индикации неисправности, объект13 контроля, инАормационные входы14 и 15.первого 1 и второго 2 Аорми, рователей сигнатур, синхронизирующийвход 16 и вход 17 сброса устройства,первый 18, второй 19, третий 20 выходы блока памяти,Принцип работы устройства заключается в следующем.Передаточная Аункция и-мерной ли нейной циАровой системы записываетсяв следующем виде; о + Я 1 е +е +ЯуХь(х)21 +осх ++Ых" где с; , 3; е 0,11 , 1 = О,п. Если а(х): - многочлен степениК (КП), соответствующий входнойинАормации линейной циАровой системы, а Ь(х) - многочлен степени не более К, соответствующий выходной последовательности, то Ь(х) (1+о 1.,х+ьЕх )15 а(х) ( +Ъ, х ++ х ), (1) Рассмотрим многочлен с (х) = с(х)к С(х), где С(х) = о + ,х ++ 20 + ух" или с (х) = о с(х) ++ у, с(х)х ++ д с(х) х" (2) Так как формирователь сигнатур(сдвиговый регистр с обратными связями), используемый для получения сигнатур двоичных последовательностей,. тоже представляет собой линейную циАровую систему и для него выполняется принцип суперпозиции, то сигнатура последовательности, соответствующей многочлену с(х), будет равна сумме по модулю два сигнатур последовательностей, членов Аормулы (2),35 Для наглядности формулу (2) удобно представить в виде таблицы, где каждая -я строка представляет собой последовательность с(х)ех (умножение на х соответствует добавлению перед младшими разрядами последовательности- нулей), а в первой справа колонке записаны коэААициенты ; при степенях х .,Г о; х(й., ) шой 21 а ) О О О О О О О с. О О с с О с с 4 с с 5 с 4 сь с 1 Каждый коэдхициент , полинома, равный единице, выделяет в таблице строку-последовательность, сигнатуру которой необходимо знать для определения сигнатуры последовательности с (х) .Все эти необходимые сигнатуры можно получить на одном Аормирователе сигнатур по мере поступления инАормации с(х), Аиксируя их коэААициентами ; полинома, подаваемыми впорядке убывания степеней.Из таблицы видно, что для того, чтобы получить сигнатуру К-первых битов последовательности с (х), необходимо первую Тогда в соответствии с Аормулой (1)Аункционирование системы оперативного контроля линейных циАровых системс передаточной Аункцией общего видабудет описываться логическим уравнением где х и х - состояния соответст 1венно первого и второго Аормирователей сигнатур. В блок памяти заносятся,коэААициенты полиномов, соответствующих числителю и знаменателю передаточной Аункции линейной циАровойсистемы.В общем случае инАормация в блок 6 памяти коэюАициентов передаточной Аункции вводится следующим образом. По первым 1-иадресам по всем выходам программируются нули, с Е-и-го адреса по К-й по первому и второму 1сигнатуру Аиксировать с приходомЕ-и-го битапоследовательности с(х),Например, сигнатура первых шести битов последовательности с (х) равнасумме по модулю два сигнатур последовательностей: Если обозначить сигнатуру последовательности, соответствующей многочлену с(х) через у(Се, 1 = О,К),а состояние сдвигового регистра с 25обратными связями в момент временикак х(;), тогда выходам программируются соответственно коэфАициенты знаменателя М; и числителя Гэ; передаточной Аункции линейной циАровой системы в порядке уменьшения степеней, По К-му адресу по третьему выходу программируется единица, соответствующая импульсу Сравнение", поступающему на блок 5 сравнения сигнатур. Ниже приведены таблицы прог раммирования ПЗУ для общего случая идля конкретного примера, в котором в качестве объекта контроля взята линейная циАровая система с передаточной Аункцией45 х+х+ Ъ + 4Я(х) - р на вход которой поступает последовательность аа 4 аа а,а, а с выхода 50 снимается последоват:льность Ь Ь 4 ЬЗЬ Ь,Ь . Для. этого случая и = 4, Е = 5,По первым Е-и=5-4-1-0 адресампрограммируются нули, Начиная с 1-и= 55 =5-4-1 адреса по первому и второмувыходам программируются соответственно коэАфициенты знаменателя и числителя передаточной Аункцни 0(х):+ О,.х + 1,хэ + 1,х 4 По 1= 5-адресу по третьему выходу 5программируется единица, соответствующая импульсу "Сравнение". Адрес Выходы Выходы Адрес 3(20) 2(19) 1(18) 3 2 1 0 0 О 0 0 0 0 0 К-П0 К-П К-П+1 0 0 0 0.О Первый и второй накапливающие сумматоры по модулю два можно реализовать на 1 К-триггерах со сбросом, включенныхО как триггеры со счетным входом Т-типа (1- и К-входы соединены вместе).Разрядность накапливающих сумматоров по модулю два, т,е. количество триггеров равно разрядности сдвиговых 45 регистров с обратными связями.Устройство работает следующим образом.Первоначально первый 1 и второй 2 формирователи сигнатур, первый 3 и второй 4 накапливающие сумматоры по модулю два, двоичный счетчик 7, объ- ект 13 контроля, представляющий линейную циАровую систему по цепи внешнего сброса устанавливаются в нуле 955 вое исходное состояние, после чего первый формирователь 1 сигнатур готов к приему поступающей на его инАормационный вход 14 выходной последоваКоэффициенты числителя передаточнойФункции /43, ЪО 01010, КоэАфициенты знаменателя передаточнойАункции 00 ьМа Ы Оо 110010 00000000 0 0 0 1 00000001 0 0 1 2 00000010 0 1 1 3 ОО 000011 0 0 000000100 0 1 0 5 00000101 1 0 1 тельности (х) контролируемой линейной циАровой системы, а второй Аормирователь 2 сигнатур готов к приемупоступающей на его инАормационныйвход 15 входной последовательностиа(х) контролируемой линейной цифровой системы.Первые 1-итактов первый 1 ивторой 2 Аормирователи сигнатур осуществляют сверку поступающей на ихинйормационные входы 14 и 15 выходнойи входной инАормации линейной циАровой системы,В блоке 6 памяти коэАфициентовпередаточной Аункции линейной цифровой системы по первым Е-иадресамзаписаны нули,Начиная с 1-и-го такта блок 6 памяти коэААициентов передаточной Функции по первому 18 и второму 19 выходам начинает выдавать сигналы "Сброси 11 и1 и Сброс 2 , соответствующие коэА 14"5 б 81Фициентам ь.; и 3, знаменателя и числителя передаточной функции линейной цифровой системы, поступающие на первый 3 и второй 4 накапливающие сумма 5 торы по модулю два, разрешающие прохождение в них очередных сигнатур, снимаемых с первого 1 и второго 2 Формирователей сигнатур, Таким образом, в первом 3 и втором 4 накапливающих сумматорах по модулю два через Е тактов будут получены сигнатуры, равные суммамЫ;х,(, ) тпой 21 ейо 15и;х(С,) шой 2 соответственно.1:С приходом К-го тактового импульса блок 5 памяти коэффициентов передаточной Функции по третьему 20 выходу 20 выдает сигнал нСравнение, который через второй элемент 10 задержки поступает на стробирующий вход блока 5 сравнения сигнатур, разрешая сравнение сигнатур, полученных в первом 3 25 и втором 4 накапливающих сумматорах по модулю два (таким образом осуществляется проверка равенства (3. В случае их неравенства блок 5 сравнения сигнатур выдает сигнал неисправности контролируемой линейной цифровой системы, который черезтриггер 11 поступает в блок 12 индикации неисправности. Импульсом "Сравнение" через первый элемент 9 задержки элемент ИЛИ 8 осуществляет сброс устройства в нулевое состояние, после чего оно готово к приему следующего слова данных. Второй элемент 10 задержки служит для того, 40 чтобы управляющий сигнал "Сравнение" поступил на блок 5 сравнения сигнатур с некоторой задержкой относительно сигналов, поступающих на остальные входы блока 5 сравнения сиг натур, что повышает надежность выполнения сравнения, Первый элемент 10 задержки служит для осуществления задержки обнуления блоков 1,2, 3,4,7 на время выполнения операции сравнения в блоке 5 сравнения сигнатур..Предлагаемое устройство позволяет реализовать непрерывный Функциональный контроль без остановки объекта 55 на тестирование, повысить достоверность результатов обработки данных, увеличить живучесть объекта контроля. формула и з о б р е т е н и я Устройство контроля линейных цифровых систем, содержашее первый формирователь сигнатур, блок сравнения, два элемента задержки,. элемент ИЛИ, триггер и счетчик, причем вход сброса устройства соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход и выход которого подключейы соответственно к выходу первого элемента задержки и к входу сброса счетчика, выход блока сравнения соединен с информационным входом триггера, о т л и ч а,ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени контроля, устройство содержит второй формирователь сигнатур, два накапливающих сумматора по модулю два и блок памяти, причем информационный вход устройства соединен с информационным входом второго Формирователя сигнатур и является выходом устройства для подключения информационного входа контролируемой системы, первый вход элемента ИЛИ соединен с выходом сброса устройства для подключения одноименного входа контролируемой системы, тактовый вход устройства соединен со счетным входом счетчика, синхровходами первого и второго Формирователей сигнатур и с тактовым выходом устройства для подключения одноименного входа контролируемой системы, информационный вход первого Формирователя сигнатур является входом устройства для подключения выхода контролируемой системы, выход элемента ИЛИ соединен с входами сброса первого и второго формирователей сигнатур и первого и второго накапливающих сумматоров по модулю два, группы информационных выходов первого и второго Формирователей сигнатур подключены соответственно к группам информационных входов первого и второго накапливающих сумматоров по модулю два, группы выходов которых подключены соответственно к первой и второй группам информационных входов блока сравнения, группа выходов счетчика соединена с группой адресных входов блока памяти, первый, второй и третий информационные. выходы которого соединены соответственно с входом разрешения второго накапливающего сумматора по модулю два, входом разрешения первого накапливающегоО 1425681 Составитель С.СтарчихинРедактор А,Иандор Техред А.Кравчук Корректор Г,Решетник Заказ 4771/47 . Тираж 704 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 сумматора по модулю два и входомвторого элемента задержки, выход которого соединен с входом первого эле. мента задержки, синхровходом триггера и стробирующим входом блока срав.нения.