Сигнатурный анализатор

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики цифровых узлов. Целью изобретения является обеспечение контроля за правильностью функционирования анализатора независимо от вида анализируемого потока данных в широком классе возможных неисправностей при сохранении характеристик вероятности обнаружения ошибок во входной последовательности данных. Сигнатурный анализатор содержит компараторы 2,10,11,12, буферный регистр 4 и регистр 15, формирователи 3, 7<SB POS="POST">-1</SB>,...7<SB POS="POST">к-1</SB> сигнатур, два дешифраторы 5,16, узел 9 выбора фронта, формирователь 8 строба, счетчик 13, RS -триггер 14, блок 6 индикации и элемент 17 индикации. За счет того, что предлагаемый анализатор при контроле входной последовательности длиной К осуществляет вычисление остатков от деления полинома входной последовательности на К взаимно простых полиномов, формирующих сигнатуру, где К=INT[N/M] + 1, A M -разрядность образующих полиномов, за счет избыточности получаемой информации ряд сигнатур являются запрещенными для любого вида входной последовательности. Наличие запрещенной сигнатуры свидетельствует о неисправности анализатора. 1 ил. 2 табл.

С01ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1499349

А1 (51)4 0 06 F !1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

40дг !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4277546/24-24 (22) 06,07.87 (46) 07.08.89. Бюл. У. 29 (71) Научно-исследовательский институт "ВЭФ" (72) Ю.Ф.Неженцев (53) 681 3 (088.8) (56) Электронное моделирование, 1986, т.8, У 2, с. 85-87.

Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника, 1980, вып.2, с.10. (54 ) СИГНАтУРНЫЙ АНАЛИЗАТОР (57). Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики цифровых узлов. Целью изобретения является обеспечение контроля за правильностью функционирбвания анализатора независимо от вида анализируемого потока данных в широком классе возможных неисправностей при сохранении характеристик вероятности обнаружения ошибок во входной

2 о последовательности данных, Сигнатурный анализатор содержит компараторы 2, 10, 11 12, буферный регистр

4 и регистр 15, формирователи 3, 7 .„. T 1,1 сигнатур, дешифраторы

5 !6 узел 9 выбора фронта, формирователь 8 строба, счетчик 13, RS †триггер 14, блок 6 индикации и элемент

17 индикации. 3а счет того, что предлагаемый анализатор при контроле входной последовательности длиной k осуществляет вычисление остатков от деления полинома входной последовательности на k взаимно простых полиномов,. формирующих сигнатуру, где п 1

k = I¹ — -1 + 1 à m — разрядность m образующих полиномов, за счет избыточности получаемой информации ряд сигнатур являются запрещенными для любого вида входной последовательности. Наличие запрещенной сигнатуры свидетельствует о неисправности анализатора. 3 ил.

3 )499349

Изобретение относится к вычисли-, тельной технике и может быть исполь- зовано для контроля и диагностики цифровых узлов.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля путем обеспечения контроля правильности функционирования анализатора независимо от вида анализируемого потока данных.

На фиг.l приведена структурная схема сигнатурного анализатора; на фиг.2 — таблица для полиномов ошибки, на фиг. 3 — таблица истинности 15 второго дешифратора для полиномов х +1; хз+х +1 х + х + 1.

Сигнатурный анализатор содержит информационный вход 1, первый компаратор 2, первый формирователь 3 сиг- 20 натур, буферный регистр 4, первый дешифратор 5, блок 6 индикации,k — 1 формирователей 7 сигнатур,формирователь 8 строба, узел 9 выбора фронта, второй 10, третий 11 и четвертый 12 компараторы, счетчик 13, RS-триггер

l4, регистр 15, второй дешифратор

16, элемент 17 индикации, входы

"Старт" и "Стоп" 18 и 19, тактовый вход 20. 30

Анализатор работает следующим образом.

На вход компаратора 2 подается информационная последовательность, а на входы компараторов 10 — 12 так- 35 товых, стопового и стартового импульсов - тактовые, стоповый и стартовый импульсы соответственно. Узел 9 выбора фронта определяет моменты времени начала и конца поступления так- 40 товых импульсов на вход формировате" ля 8 строба, который формирует им-.. пульс строба по схеме И, в случае совпадения сигналов на выходе узла

9 выбора фронта формируется строб, 45 увеличивающий содержимое счетчика 13, предварительно сброшенного стартовым импульсом.

Узел выбора фронта может быть реализован на элементах И с инверсией или без нее в зависимости от выбора переднего или заднего фронта импульсов "Старт" и "Стоп".

Формирователь строба может быть реализован на D-триггере типа 55

1 ЗЗТИ2.

Триггер 14, взведенный стартовым импульсом, раэрешает анализ вторым дешифратором 16 данных, предварительно заносимых во второй регистр 15 на каждом m-м такте, что позволяет согласовать временные задержки второго дешифратора 5 с тактовой частотой входной последовательности. Импульс строба инициирует продвижение инфор-. мации на единицу в формирователях

3 и 7 сигнатур и перезапись информации из них в первый буферный регистр

4. Дешифратор 5 преобразует двоичный код буферного регистра 4 в семисегментный, а блок 6 индикации индицирует его. При приходе (и-ш)-ro импульса на выходе переполнения счетчика 13 вырабатьвается импульс,сбрасьвающий триггер 14 анализа и запрещающий дальнейший самоконтроль.При приходе стопового импульса запрещается формирование импульсов строба и на блоке 6 индикации и элементе 17 индикации высвечивается сигнатура входной последовательности.

Сущность работы анализатора заключается в следующем, Достоверность обнаружения ошибки произвольного сигнатурного анализатора определяется числом двоичных последовательностей, для которых

S(x) = О, где S(x) — остаток от деления входного двоичного полинома на порождающий полином регистра с обратной связью. При этом в случае выбора в качестве порождающих полиномов формирователей сигнатур ряда взаимно простых полиномов диагностические возможности анализатора эквивалентны делению на полином степени

R = q . m, где q — 8 0 B3BHMHOITpOCTbIX поли номов;

m - степень одного полинома.

На фиг.2 представлена таблица, иллюстрирующая идентификацию полиномов ошибки 7 степени 3 формирователями 3 степени с порождающими полиом 3+ + 1. з+ х+ 1.„„+l

Для однозначного соответствия набора полиномов степени m полиному степени п требуется, чтобы выполнялось соотношение

Г и

k- =INT (- — 1 + l (m 1 где k — число формирователей сигнатур степени ш.

Однако устройство, содержащее k регистров степени m, фактически по5 149934 лучает k остатков от деления входной последовательности данных на взаимно простые полиномы и в соответствии с китайской теоремой об остатках

5 входная .последовательность степени и может быть однозначно восстановлена по этим остаткам. При этом в случае анализа входной последовательности длины и-m один из регистров (наи- 0 большего основания) играет роль делителя на избыточное основание и в течение временного интервала поступления полинома входных данных степени и-ш возможно проведение самоконт- 15 роля анализатора. Поскольку остаточные коды относятся к классу арифметических кодов, то контроль гарантирует правильность выполнения процедур свертки входной последовательности 2о

1 во всех k регистрах. Кроме того,последовательный анализ по и-ш тактам входной последовательности позволяет обнаружить не только одиночные, но и многократные неисправности, Дейст- 25 вительно, пусть в первом регистре неисправен 1-й элемент памяти, а в

k"м — ш-й, тогда на первом такте неисправность 1-ro perистра будет выглядеть как одиночная, à íà m-м так- 30 те тип одиночной ошибки приобретет неисправность k-го регистра.Незави- симо от последовательности входных данных неисправности схем будут выяв-. лены дешифратором. 35

По сравнению с известными сигнатурными анализаторами в предлагаемом производится самоконтроль непосредственно в начале каждой процедуры . 40 анализа, что гарантируеу исключение ошибок по вине неисправности анализатора. Причем результаты самоконтроля не зависят от вида входной последовательности данных. Кроме того, исключается необходимость дополнительных проверок и метрологической аттестации устройства. рядность формирователей сигнатур, счетчик, регистр, RS-триггер, второй дешифратор и элемент индикации, причем информационные входы k-1 формирователей сигнатур объединены и подключены к информационному входу первого формирователя сигнатур,тактовые входы k-1 формирователей сигнатур объединены, соединены со счетным входом счетчика и подключены к тактовому входу первого формирователя сигнатур, группы выходов k-1 формирователей сигнатур подключены соответственно к k-1 группам информационных входов буферного регистра, группа выходов которого соединена с группой информационных входов регистра, тактовый вход которого соединен с 1-м разрядным выходом счетчика, где 1 = log m входы сброса счетчи2 ка и RS-триггера объединены и подключены к выходу третьего компаратора, выход переполнения счетчика соединен с S-входом RS-триггера, выход кото-, рого подключен к входу разрешения второго дешифратора, группа информаФормула изобретения

Сигнатурный анализатор, содержащий первый формирователь сигнатур, буферный регистр, формирователь строба, узел выбора фронта, первый дешифратор, блок индикации и четыре компаратора, входы первîro, второго, третьего и четвертого компараторов подключены соответственно к информа9

6 ционному входу, тактовому входу и входам Старт" и Стоп анализатора, выкод первого компаратора подключен к информационному входу первого формирователя сигнатур, группа выходов которого подключена к первой группе информационных входов буферного регистра, тактовый вход первого формирователя сигнатур соединен с тактовым входом буферного регистра и подключен к выходу формирователя строба, первый, второй и третий информационные входы которого подключены к соответствующим выходам узла выбора фронта, тактовый вход, входы Старт" и Стоп" которого подключены соответственно к выходам второго, третьего и четвертого компараторов, группа выходов буферного регистра соединена с группой входов первого дешифратора, группа выходов которого соединена с группой входов блока индикации, отличающийся тем, что, с,целью повышения достоверности контроля путем обеспечения контроля правильности функционирования анализатора независимо от вида анализируемого потока данных, анализатор содержит k-1 формирователей сигнатур, где k = ХИТ - — + 1, п — длина ш входной последовательности, ш — раэI499349 ционных входов и выход которого подключены соответственно к группе выходов регистра и входу элемента индик ации.!

499349

AoAus nucseA6ааепьнссеь гнюуак

„з,7

ЮРМЫфЛ7

gJqg 1

& ЮфЮ ,(+,(+1

Составитель С.Старчихин

ТехРед М.Ходанич

Корректор Т.Колб

Редактор В.Петраш

Тираж 668 Подписное кбмитета по изобретениям и открытиям

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4695/48

ВНИИПИ Государственного

113035, при ГКНТ СССР

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.

Гагарина,101

ООО00

OOOO l

00011

00 100

00 107

007 70

00777

07 РОО

О7 О07

07 070

01071

ol 100

0l 707

0l 110

07 111

70 000

10 007

10 011

10 100

70 101

10 110

10 111

11 000

17 001

11010 ..7101l

S 1 1 00 .111 01

11 110

117 11

00 00

0007

00 70

0 011

0 100

0101

01 70

0771

0000 о 011

0 010

0 101

01 1.1

07 70

0011

0 000

00 01

0117

0 7 g0

0707

001 7

0.010

0 000

07 11

01 70

07 07

0700

ОООО

000 l

00 70

00 71

O l 00

07 07

01 70

0171

700 7

1071

7 700 оооо

001 7

00 70

701 7

70 0 7

0077

00 l 0

7 100

Оао О

00 10

0011

О 000

О О 00

0»О

0711

07 аа

07 07 оооо

0001

0071

01 00

01 01

01 10

01 11.

10 00

10 01

10 70

00 00

0111

07 01

01 10

01 1

01 00

01 01

OOl7

0ОО7

0701

0 7 00

01 17

01 10

10 70

7ОО7