Сигнатурный анализатор Советский патент 1989 года по МПК G06F11/25 

31499

Изобретение относится к вьтисли- , тельной технике и может быть исполь- зовано для контроля и диагностики цифровых узлов оЦелью изобретения является повышение достоверности контроля путем обеспечения контроля правильности функционирования анализатора независимо от вида анализируемого потока данных,

На фиг.1 приведена структурная схема сигнатурного анализатора; на фиг о 2 - таблица для полиномов ошибки; на фиг с, 3 - таблица истинности второго дешифратора для полиномов х +1 ; Сигнатурный анализатор содержит информационный вход 1, первый компаратор 2, первый формирователь 3 сиг- 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 1-3, RS-триггер 14, регистр 15, второй дешифратор 16, элемент 17 индикации, вхбды Старт и Стоп 18 и 19, тактовый вход 20.

Анализатор работает следующим образом о

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

133ТМ2.

Триггер 14,. взведенный стартовым импульсом, разрешает анализ вторым дешифратором 16 данных, предварительно заносимых во второй регистр 15 на каждом т-м такте, что позволяет согласовать временные задержки второго дешифратора 5 с тактовой частотой входной последовательности. Импульс строба инициирует продвижение информации 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 семисег- ментный, а блок 6 индикации индицирует его При приходе (п-га)-го импульса на выходе переполнения счетчика 13 вырабатьгоается импульс,сбра- сьтающий 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 дво ичного 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

Н q т,

где q - число взаимнопростых поли номов;

m - степень одного полинома На фиг.2 представлена таблица, иллюстрирующая идентификацию полиномов ошибки 7 степени 3 формирователями 3 степени с порождающими полиномами 1; 1 ;х + 1 „ Дпя однозначного соответствия набора полиномов степени га полиному степени п требуется, чтобы вьтолнялось соотношение

INT

f---l L m J

+ «,

где k - число формирователей сигнатур степени m.

Однако устройство, содержащее k регистров степени т, фактически получает k остатков от деления входной последовательности данных на взаимно простые полиномы и в соответствии с китайской теоремой об остатках входная .поспедовательность степени п может быть однозначно восстановлена по этим остаткам. При этом в случае анализа входной последовательности длины n-m один из регистров (наи- большего основания) играет роль делителя на избыточное основание и в течение временного интервала поступления полинома входных данных степени n-m возможно проведение самоконт- роля анализатора. Поскольку остаточные коды относятся к классу арифметических кодов, то контроль гарантирует правильность выполнения процедур свертки входной последовательности во всех k регистрах Кроме того,последовательный анализ по n-m тактам входной последовательности позволяет обнаружить не только одиночные, но и многократные неисправности. Действительно, пусть в первом регистре неисправен 1-й элемент памяти, а в k-M - ш-й, тогда на первом такте неисправность 1-го регистра будет выглядеть как одиночная, а на т-м такте тип одиночной ошибки приобретет неисправность k-ro регистра.Незави- - симо от последовательности входных данных неисправности схем будут выявлены дешифраторомо

По сравнению с известными сигнатурными анализаторами в предлагаемом производится самоконтроль непосредственно в начале каждой процедуры анализа, что гарантируед- исключение ошибок по вине неисправности анализа- тора. Причем результаты самоконтроля не зависят от вида входной последовательности данных. Кроме того, исключается необходимость дополнительных проверок и метрологической аттестации устройства

Формула изобретения

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

0

5

ционному входу, тактовому входу и входам Старт и Стоп анализатора, выход первого компаратора подключен к информационному входу первого формирователя сигнатур, группа выходов которого подключена к первой группе информационных входов буферного регистра, тактовый вход первого формирователя с игнатур соединен с тактовым входом буферного регистра и подключен к выходу формирователя сТро- ба, первыйj второй и третий информационные входы которого подключены к соотнетствуюпщм выходам узла выбора фронта, тактовый вход, входы Старт и Стоп которого подключены соответственно к выходам второго,третьего и четвертого кo mapaтopoв, группа выходов буферного регистра соединена с группой входов первого дешифратора, группа выходов которого соединена с группой входов блока индикации, отличают-и йся тем, что, с .целью повьштения достоверности контроля путем обеспечения контроля правильности функционирования анализатора независимо от вида анализируемого потока данных, анализатор со- 0 держит k-1 формирователей сигнатур,

где k ITTTJ1 + 1 , -n - длина

L m J

входной последовательности, m - разрядность 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 счетчика 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 информа5

0

5

0

5

ционных входов и выход которого подключены соответственно к группе выходов регистра и входу элемента инди- к ации.

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_-1,...7_к-1 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.

Фиг. 2