Досліджуються питання проектування алгоритмів аналізу цифрових структур для побудови безумовних і умовних процедур діагностування. Для мінімізації матеріальних і тимчасових витрат відновлення працездатності цифрових об'єктів спільно використовуються алгоритми безумовного і умовного діагностування несправностей. Базовою інформацією є багатозначні таблиці несправностей, структура об'єкта діагностування, еталонні сигнатури. Запропоновані алгоритми реалізовані у вигляді програмних засобів проектування багатозначних таблиць несправностей, умовних і безумовних процедур діагностування константних несправностей і мікродефектів.

  Скачати повний текст

Вирішено науково-прикладну задачу розробки методів синтезу завадостійких компонентів цифрових систем на підставі біноміальних чисел. Вдосконалено метод синтезу послідовних біноміальних лічильників, які підвищують їх швидкодією. Запропоновано спосіб побудови біноміальних лічильників зі змінними параметрами та генераторів рівноважних кодів на їх базі. Розроблено метод аналізу завадостійкості та вибору параметрів біноміальних кодів. Визначено метод побудови завадостійких модифікованих біноміальних кодів. Встановлено методику оцінки завадостійкості пристроїв на базі біноміальних чисел з дублюванням та ухваленням рішення по провідному каналу або по каналам рівнозначними з значущості.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено системні моделі та методи аналізу тестопридатності та подальшої модифікації проектів, наведених на системному (з використанням програмних продуктів), регістровому та вентильному рівнях HDL-опису (з застосуванням цифрових пристроїв, зокрема ПЛІС) для суттєвого зменшення часу синтезу та моделювання тестів, зменшення діагностичної інформації, підвищення тестопридатності цифрових схем і програмних продуктів. Розроблено новий структурно-функціональний метод, який є розширено функціональний і може бути використаний на вентильному та регісторовому рівнях для схем, які містять більш, ніж мільйон логічних вентилів або логічних блоків. Запропоновано методи аналізу тестопридатності програмних і апаратних продуктів, моделі яких наведено орієнтованими графами регістрових передач. Модифіковано модель операційного пристрою у вигляді композиції керуючого й операційного автомата, модель процесу вибору контрольних точок для проведення аналізу структур вентильного, регісторового та системного рівнів, модель тестування цифрових систем з використанням комірки регістра сканування та зваженого тесту, генерованого на підставі показників тестопридатності, що дозволяє суттєво зменшити час тестування та генерації тестів і покращити глибину покриття дефектів на ~10 % у порівнянні з псевдовипадковим тестом. За результатами апробації розробленої моделі асерцій установлено зменшення часу ручного проектування у 2 - 3 раза.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий підхід щодо забезпечення надійності функціонування цифрових пристроїв і систем керування на базі сумісного використання надлишкового кодування інформації та апаратної надлишковості реалізації схемотехніки. Досліджено синтез спеціалізованих цифрових пристрої за критерієм надійності на основі систем числення з постійною кількістю одиниць. Запропоновано методи синтезу надлишкових кодів та аналізу їх властивостей. Удосконалено прикладну теорію цифрових апаратів, що мають здатність виконувати самоперевірку. Запропоновано узагальнений показник вірогідності безвідмовної роботи спеціалізованих цифрових пристроїв та системи числення з постійною кількістю одиниць. Визначено характеристики для оцінки властивостей систем числення з постійною кількістю одиниць. Розроблено метод синтезу арифметичних кодів і математичний апарат розрахунку параметрів синтезованих систем числення з постійною кількістю одиниць. Створено алгоритми кодування, декодування та виявлення помилок під час виконання арифметичних операцій і розроблено математичні моделі та схемотехнічні розв'язки для їх реалізації. Запропоновано метод синтезу структур суматорів для запропонованих систем числення. На підставі результатів обчислювального експерименту доведено перевагу двійково-четвіркової системи числення з постійною кількістю одиниць. За даними моделювання встановлено, що вірогідність безвідмовної роботи спеціалізованих обчислювальних систем і систем керування на основі 2r систем числення за r = 4 збільшується на 14 %. Здійснено виробниче впровадження результатів наукового дослідження на НВК "Фотоприлад" і ПФ "Родень" у Черкасах та КРУ Приватбанк у Кіровограді та підтверджено достовірність теоретичного розрахунку збільшення вірогідності безвідмовної роботи цифрових пристроїв і систем керування.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання розробки та дослідження методів і засобів побудови цифрових систем, що мають поліпшені показники тестованості, з орієнтацією на організацію діагностичних процедур з застосуванням псевдовипадкових іспитових послідовностей, а також з використанням структурних засобів сигнатурного аналізу. Запропоновано структурні методи побудови тестопридатних цифрових схем, засновані на застосуванні функціональних елементів зі змінюваними логічними функціями в системному режимі та режимі тестування. Розроблено алгоритми синтезу тестопридатних комбінаційних структур, що реалізують булеві функції, задані різними формами опису. Загальний підхід до побудови тестопридатних схем розповсюджено на ряд типових комбінаційних вузлів спеціального призначення, досліджено особливості застосування методу синтезу тестопридатних схем до послідовнісних цифрових пристроїв. Проаналізовано вплив особливостей тестопридатних цифрових пристроїв на структуру спеціалізованих контрольно-діагностичних засобів, а також на характеристики та склад сервісного програмного забезпечення.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням вдосконалення методу покомпонентного діагностування, зокрема, дослідженню алгоритмів змінної компонентної структури для цифрових об'єктів. Розроблено математичну модель об'єкту діагностування на основі модифікованої мережі Петрі. Запропоновано формальний апарат опису та правила побудови компонентних структур. Досліджено алгоритмічні засоби формування компонентних структур, які базуються на декомпозиційному підході, враховують часові обмеження на процес діагностування, структурно-функціональні властивості елементів цифрових об'єктів, враховують оцінку складності та корекцію тестових програм утворених компонентів. Розроблено метод та інженерну методику адаптивного діагностування цифрових об'єктів в системах покомпонентного діагностування, де можливість доступу до об'єкту діагностування управляється на основі розроблених моделей та алгоритмів. Проведені дослідження дозволили вирішити задачу вибору ефективної стратегії тестування цифрових пристроїв в системах покомпонентного діагностування при суттєвому зниженні реалізаційно-часових витрат та підвищити якість діагностування.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням надійнісного аспекту проектування мікроелектронних цифрових пристроїв. Показано, що базуючись на розрахунковому підході можна побудувати методику та програмні засоби оцінки показників функціональної надійності мікроелектронних цифрових пристроїв. Запропоновано математичні моделі розрахунку надійнісних параметрів базових логічних елементів та вузлів цифрової техніки. Розроблено архітектуру та створено прикладне програмне забезпечення для надійнісного проектування на етапі функціонально-логічного проектування мікроелектронних цифрових пристроїв. Розроблене програмне забезпечення дозволяє розробнику здійснити зважений вибір оптимальної структури проектованого пристрою.

  Скачати повний текст

Проаналізовано можливі варіанти створення сучасних розподілених САПР та показано переваги використання технології Grid, яка мало відома в Україні та комплексно забезпечує створення єдиного мережевого середовища зі швидкісними комунікаційними каналами для об'єднання апаратних засобів і програмних комплексів САПР з метою реалізації великих проектів, сумісну роботу команди інженерів у середовищі, утвореному гетерогенними апаратними та програмними платформами, а також резервування, планування використання й обліку ресурсів, необхідних для виконання проектувальних робіт, та роботу у мережевому розподіленому середовищі з брандмауерами, проксісерверами й іншими активними системами безпеки, що практично неможливо за використання інших технологій. З метою подальшого застосування для створення розподіленої САПР проаналізовано специфікації та стандарти технології Grid, систематизовано інформацію про можливості та інструментарій Grid, виявлено джерела вільного програмного забезпечення розробника розподілених систем у середовищі Grid. Показано, що у разі його використання створення САПР зумовлене розробкою логіки функціонування САПР. Сформовано рекомендації щодо розробки розподілених САПР на базі технології Grid, яких продемонстровано на прикладі САПР для схемотехнічного проектування надвеликих електронних схем. Для проведення часового аналізу великих електронних схем розроблено діакоптичний метод, який передбачає застосування розбиття на підсхеми та використання процедури подвійного різношвидкісного інтегрування рівнянь всієї схеми й окремих підсхем, розбиття повної схеми на підсхеми за ітераційними властивостями, за якого час обчислення окремих підсхем мав бути приблизно однаковим, а також процедури прогнозування значень змінних зв'язку у проміжку між окремими кроками на відміну від звичайної фіксації їх значень, що призводить до зменшення кількості часових кроків.

  Скачати повний текст

Наведено методологію автоматизації проектування та моделювання цифрових систем, що базуються на логічному програмуванні. Запропоновано новий оригінальний декларативний метод розпізнавання часових діаграм і метод автоматизації символічного синтезу цифрових систем, які описуються за допомогою логічних секвентів. Надано можливіть використання логічного програмування для динамічного моделювання з застосуванням баз даних, трансляції опису і автоматизації перетворення логічних виразів. Запропоновано мову моделювання цифрових систем і процесів ProWave, а також метод для розпізнавання складних часових діаграм.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання оптимізації процесу діагностування цифрових модулів систем керування технічними об'єктами та підвищення оперативності пошуку несправності за умов апріорної невизначеності. Удосконалено метод безперервного планування процесу діагностування, який дозволяє мінімізувати загальну кількість тестових наборів. З метою підвищення ефективності процесу діагностування цифрових модулів за умов часткової невизначеності запропоновано нові методи примусового діагностування та модифікованих зростаючих мереж. Показано можливість використання розробленого методу моделювання для автоматизованого формування тестових сигналів. Проведено дослідження у напрямку створення інформаційного, математичного та програмного забезпечення комплексу діагностики. Експериментально підтверджено істотне збільшення ефективності процесу діагностування цифрових модулів із застосуванням розроблених методів і програмно-технічних засобів. Нові методи діагностування систем керування технічними об'єктами впроваджено у виробництво у ВАТ "Харківський тракторний завод", ТОВ "НПО Агротехніка", ДП "Завод обважених бурильних і ведучих труб", а також у навчальний процес Харківського національного університету радіоелектроніки.

  Скачати повний текст

Запропоновано до вирішення задач дослідження використовувати стратегію симуляції відпалювання. На її основі розроблено однорівневі алгоритми побудови ініціюювальних і верифікуючих еквівалентність послідовностей. Розроблено стратегію побудови енергоефективних тестів, що базується на надлишковому тестуванні. Фази побудови надлишкових тестів і вибору субоптимальної множини послідовностей також реалізовано за допомогою алгоритму симуляції відпалювання. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення для розв'зання даних задач. Проведено його апробацію на схемах з міжнародного каталогу ISCAS-89, яка свідчить про покращення якісних характеристик побудованих послідовностей від 3 до 30 % залежно від типу розв'язуваної задачі, розсіювання тепла за їх прикладання зменшується в середньому на 86 %.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено методи і засоби підвищення ефективності паралельних обчислювальних систем і мереж. Запропоновано й апробовано нові інформаційні технології автоматичного проектування засобів обчислювальної техніки. Розроблено методи організації обчислювальної мережі для розподіленого моделювання цифрових систем. Запропоновано спосіб організації списку подій, що прискорює вставку нових елементів. Розроблено нові критерії оптимальності відображення цифрових систем на граф мережних моделюючих процесорів. Наведено оцінки часової та ємнісної складності мережних моделюючих процесорів. Запропоновано новий спосіб налагодження розподілених застосувань з використанням діаграм причинно-наслідкових зв'язків.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням підвищення ефективності та достовірності тестового комбінованого діагностування цифрових мікропроцесорних пристроїв з пошуком несправностей статичного та динамічного типів шляхом розробки методик та алгоритмів оптимізації послідовностей тест-векторів, призначених для реалізації умовних алгоритмів діагностування на апаратному рівні. Розроблено математичну модель для оптимізації послідовностей тест-векторів, методики та алгоритми підготовки вихідних даних, а також методики та алгоритми оптимізації послідовностей тест-векторів в процесі тестового комбінованого діагностування цифрових мікропроцесорних пристроїв з урахуванням особливостей прояву несправностей динамічного типу. Розроблено спосіб реалізації умовних алгоритмів діагностування цифрових мікропроцесорних пристроїв на апаратному рівні. Наведені результати використання розроблених алгоритмів та технічних засобів.

  Скачати повний текст

Запропоновано використовувати операцію об'єднання циклів у вихідному тексті опису вбудованих систем із метою зниження їх енергоспоживання. Розроблено алгоритм об'єднання багатовимірних циклів зі зв'язками по даних та виходу, який може використовуватися у системах синтезу мікросхем і програмування мікроконтролерів. Дозволено зменшувати об'єм інформації, що потрібно зберігати у кеш-пам'яті або регістрах процесора. Створено програмні засоби, апробовані під час синтезу логічних обчислювальних пристроїв. Показано, що застосування створених програмних засобів для перетворення програм мікроконтролерів приводять до значного зменшення кількості звернень до основного запам'ятовуючого пристрою.

  Скачати повний текст

Розроблено методи синтезу конвеєрних обчислювальних систем (ОС) через відображення просторового графа синхронних потоків даних у структуру ОС і розклад виконання операцій у ній, який забезпечує за заданого періоду виконання алгоритму в L тактів мінімізацію тривалості тактового інтервалу, об'єму пам'яті, а також апаратних витрат, включаючи кількість процесорних елементів, їх регістрів, мультиплексорів, з'єднань. Розроблено методи синтезу конвеєрних ОС для програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС), проектування ОС з використанням мови VHDL, відображення алгоритмів обробки синхронних потоків даних з операторами керування, спосіб синтезу буферних схем.

  Скачати повний текст

Розроблено нові ефективні моделі та методи, призначені для використання в САПР цифрових керуючих пристроїв (ЦКП). На основі відомої ознаки жорсткості моделі та новоутворених ознак її ширини та загальності розроблено класифікацію моделей керування та цифрових обчислювальних систем (ЦОС). Визначено місце традиційних моделей керування ЦОС у даній класифікації, виявлено їх недоліки. Показано недосконалість методів проектування, розроблених з використанням традиційних моделей керування ЦОС. Запропоновано нові моделі низького та високого рівнів для ЦКП, в яких усунуто виявлені недоліки традиційних моделей. Розроблено ефективні методи синтезу ЦКП за його описом на основі нових моделей керування ЦОС. Удосконалено методи оптимального кодування станів цифрового автомата, впровадження яких сприяє зменшенню апаратних витрат на реалізацію функції переходів ЦКП. Розроблено інформаційну технологію автоматизованого проектування ЦКП, в якій об'єднано традиційні й нові моделі та методи в єдиний формалізований процес, спрямований на підвищення ефективності кінцевого результату. Здійснено практичну апробацію розробленої інформаційної технології в САПР ЦКП.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Запропоновано нову модель мультипроцесорної системи аналізу якості тестів, яка дозволяє виконувати розпаралелювання та часткової конвеєризації обробки примітивів проектованого цифрового виробу, що дає змогу у десятки разів зменшити тривалість циклу моделювання несправностей проектованого пристрою. Удосконалено структурно-функціональні моделі секвенсерів (процесора) для розв'язання задач дедуктивно-паралельного моделювання несправностей з метою обробки дедуктивних примітивів регистрового та вентильного рівня. Наведені моделі дозволяють у сотні разів підвищити швидкодію аналізу дедуктивних компонентів проекту у порівнянні з програмною реалізацією методу.

  Скачати повний текст

Розроблено структурно-функціональні псевдокомбінаційні моделі й алгоритми детермінованої генерації тестів цифрових систем з метою зменшення часу їх верифікації на стадії автоматизованого проектування під час використання середовища Active-HDL. Модифіковано синхронну модель цифрового примітива для опису тригерних схем кубічними покриттями в однотактному алфавіті, що дає можливість будувати детерміновані тестові впливи. Удосконалено алгоритми та процедури генерації тестів перевірки несправностей методом активізації одномірних шляхів для комбінаційних і послідовнісних схем, описаних булевими рівняннями, на основі застосування прямої та зворотної імплікацій. Запропоновано лінійну модель процесу побудови тестів перевірки несправностей для функціональних схем, заданих кубічними покриттями, що дозволяє одержувати вхідні впливи, які перевіряють одиничні константні несправності істотних вхідних і вихідних ліній цифрової схеми. Значну увагу приділено стратегії застосування детермінованого й алгоритмічних генераторів для цифрових систем великої розмірності на основі його декомпозиції, що дають можливість зменшувати час побудови тестів наперед заданої якості. Створено програми генерації тестів, які дозволяють в автоматичному режимі будувати тести перевірки константних несправностей та оцінювати їх якість для цифрових проектів, заданих у вигляді булевих рівнянь мовою опису апаратури VHDL.

  Скачати повний текст