Нелінійний багатоканальний сигнатурний аналізатор

Нелінійний багатоканальний сигнатурний аналізатор, який містить групу інформаційних входів, вхід сигналу синхронізації, першу групу з n дворозрядних регістрів (де n - ступінь утворюючого полінома або кількість розрядів сигнатурного аналізатора), першу групу суматорів за модулем три, групу схем множення на 2 за модулем три, групу схем шифраторів та групу логічних схем АБО, при цьому інформаційні входи пристрою підключаються до входів відповідних шифраторів, виходи яких з'єднуються з входами відповідних схем АБО, виходи яких підключаються до входів відповідних схем множення на два за модулем три, виходи яких підключені до першої групи входів першої групи суматорів за модулем три, перші виходи яких підключені до перших входів дворозрядних регістрів, а другі виходи суматорів за модулем три підключені до других входів дворозрядних регістрів, сигнал синхронізації підключений до третіх входів дворозрядних регістрів, який відрізняється тим, що в нього введені n груп по n схем множення за модулем три, друга група з n суматорів за модулем три, при цьому виходи дворозрядних регістрів підключаються до першої групи входів відповідної групи схем множення за модулем три, на другу групу входів схем множення за модулем три подається код, який відповідає сигналу логічного "0", "1" або "2" відповідно елементам супроводжуK ючої матриці S , де К - кількість інформаційних входів аналізатора, a S - квадратна матриця порядку n, яка має вигляд: Корисна модель належить до обчислювальної техніки та може використовуватися у системах тестового діагностування цифрових пристроїв в якості аналізатора вихідних реакцій. Мета корисної моделі - розширення функціональних можливостей нелінійного багатоканального сигнатурного аналізатора за рахунок паралельної обробки інформації довжиною, яка перевищує кількість інформаційних входів пристрою та може передаватись по групах. Відомий пристрій [1], який містить шифратор, блок додавання за модулем три та дворозрядні регістри. Недоліком цього пристрою є те, що він призначений для послідовної обробки цифрового коду. Найбільш близьким до того, що пропонується технічним рішенням, обраним як прототип, є пристрій [2], який містить дворозрядні регістри, суматори за модулем три, схеми множення на 2 за модулем три, схеми шифраторів на кожний інформаційний цифровий сигнал та логічні схеми АБО для виділення сигналів. Недоліками цього пристрою є: неможливість обробки інформації, яка поступає по групах (порціями), дійсно, при обробки чергової групи розрядів даних сигнатура, яка одержана раніше стирається, отримана сигнатура є a 11 a 12 a 13 1 S a 1i a 1n 0 0 ... 0 ... 0 0 1 0 ... 0 ... 0 0 1 ... 0 ... 0 0 , (13) 0 0 ... 0 1 0 (19) UA (11) 64693 0 де aijЄ{0,1,2} - коефіцієнти характеристичного полінома, виходи і-ї схеми множення за модулем три кожної групи підключаються до відповідних входів і-го суматора за модулем три другої групи суматорів за модулем три, виходи яких з'єднуються з другою групою входів відповідних суматорів за модулем три першої групи. U ... ... ... ... ... ... ... .. 3 64693 згорткою лише тих розрядів, які належать тільки цієї групи; неможливість обробки інформації довжиною, яка перевищує кількість інформаційних входів пристрою. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення функціональних можливостей нелінійного багатоканального сигнатурного аналізатора за рахунок паралельної обробки інформації довжиною, яка перевищує кількість інформаційних входів пристрою та може передаватись по групах з одержанням сигнатури, яка дорівнює сигнатурі одноканального сигнатурного аналізатора при використанні одного й того утворюючого поліному. Такого результату можна досягти, якщо у нелінійний багатоканальний сигнатурний аналізатор, який містить групу інформаційних входів, вхід сигналу синхронізації, першу групу з n дворозрядних регістрів (де n - ступінь утворюючого полінома або кількість розрядів сигнатурного аналізатора), першу групу суматорів за модулем три, групу схем множення на 2 за модулем три, групу схем шифраторів на кожний інформаційний цифровий сигнал та групу логічних схем АБО для виділення сигналів додатково введені n груп по n схем множення за модулем три, другу групу з n суматорів за модулем три, при цьому інформаційні сигнали пристрою підключаються до відповідних шифраторів, виходи яких з'єднуються з входами відповідних схем АБО, виходи яких підключаються до відповідних схем множення на два за модулем три, виходи яких підключені до першої групи входів першої групи суматорів за модулем три, перші виходи яких підключені до перших входів дворозрядних регістрів, а другі виходи суматорів за модулем три підключені до других входів дворозрядних регістрів, сигнал синхронізації підключений до третіх входів дворозрядних регістрів, виходи яких підключаються до першої групи входів відповідної групи схем множення за модулем три, на другу групу входів схем множення за модулем три подається код, який відповідає сигналу логічного "0", "1" або "2" відповідно елементам супроводжуючої K матриці S , де K - кількість інформаційних входів аналізатора, a S - квадратна матриця порядку n, яка має вигляд: a11 a12 a13 a1i a1n 1 S 0 0 ... 0 ... 0 0 0 1 0 0 ... 0 ... 0 1 ... 0 ... 0 ... ... ... ... ... ... ... .. 0 0 0 ... 0 1 0 , де аijЄ{0,1,2} - коефіцієнти характеристичного поліному, виходи і-ї схеми множення за модулем три кожної групи підключаються до відповідних входів і-го суматора за модулем три другої групи суматорів за модулем три, виходи яких з'єднуються з другою групою входів відповідних суматорів за модулем три першої групи. Позитивним технічним результатом є те, що пристрій дозволяє отримувати сигнатуру парале 4 льного потоку даних, яка дорівнює результату, отриманому на одноканальному сигнатурному аналізаторі. При цьому можлива паралельна обробка інформаційної послідовності, яка передається по групах і довжиною може перевищувати кількість інформаційних входів пристрою. Це дає змогу значно розширити функціональні можливості нелінійного багатоканального сигнатурного аналізатора. При пошуку в патентній та науково-технічній літературі не виявлено об'єктів з ознаками, подібними до відмінних ознак технічного рішення, що заявляється, на підставі чого можна зробити висновок про відповідність його критерію "суттєві відмінності". На Фіг. 1 наведена структурна схема пристрою в загальному виді. Пристрій включає: К інформаційних входів 1; групу шифраторів 21-2К; групу логічних схем АБО 31-3К; групу блоків 41-4n перемноження на два за модулем три; першу групу 5 1-5n суматорів за модулем три; групу дворозрядних регістрів 61-6n;n груп по n схем множення за модулем три 711-7nn; другу групу суматорів за модулем три 81-8n; вход синхронізації 9. Розглянемо принцип функціонування пристрою [2]. Матриця станів, яка пропонується в [2], може бути побудована на підставі характеристичного полінома над полем Галуа GF(3). При цьому кожний стовбець цієї матриці можна визначити відповідно виразу: i hi=S x3h0, і=0,1,…z, (1) де hi - і-й стовбець матриці станів Н; z - кільT h  10...0 кість стовбців матриці станів; 0 - нульовий стовбець матриці станів; х3 - операція множення за модулем три; S - супроводжуюча матриця, яка однозначно описує характеристичний поліном [3]: a11 a12 a13 a1i a1n 1 S 0 0 ... 0 ... 0 0 0 1 0 0 ... 0 ... 0 1 ... 0 ... 0 ... ... ... ... ... ... ... .. 0 0 0 ... 0 1 0 , (2) де аijЄ{0,1,2} - коефіцієнти характеристичного поліному. n n-1 i Р(х)=а1nх 3 а1nх 3…3 а1iх 3… 3a12x 3 а11 Наприклад, для характеристичного полінома 4 3 Р(х) = х 3 × 31 супроводжуюча матриця має вигляд: 0 0 1 1 S 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 , (3) Нижче приведемо декілька ступенів супроводжуючої матриці (3): 5 64693 6 1 1 0 2 0 1 1 0 2 S  1 1 0 0 0 0 1 1 3 S  1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 4 S  5 S  0 1 1 0 0 0 1 1 1 2 1 0 S6  S10  1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 S7  1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 2 2 1 1 1 1 2 1 0 0 2 1 0 0 0 2 1 1 0 0 1 S11  1 1 0 2 2 1 1 1 0 0 2 1 1 0 0 1 1 1 0 2 Відповідно (1) матриця станів для перших дванадцяти стовбців характеристичного поліному 4 3 Р(х) = x 3 × 31 має вигляд, який наведений в табл. 1. 2 1 1 1 0 1 2 1 S9  1 2 1 0 0 1 2 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 2 1 1 1 0 0 2 1 1 1 S8  0 1 1 0 1 0 0 1 1 2 1 0 0 1 2 1 1 0 1 1 Таблиця 1 Номер рядка 1 2 3 4 Номер стовпця 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 2 0 0 1 0 3 1 0 0 1 4 1 1 0 0 Процес отримання сигнатури для вхідної послідовності v(r) можна представити з допомогою виразу: i sig v (t) = ∑3 S х3 vi х3 hi, і=0÷n, (4) де ∑3 - сума за модулем три; v, - - і-й елемент вхідної послідовності. Хай вхідна послідовність вводиться в сигнатурний аналізатор по групах по К розрядів в кожній. Тоді, для того, щоб результат відповідав виразу (4), необхідно вже наявну сигнаК туру умножати на матрицю S , а результат складати по модулю три з сигнатурою чергової групи розрядів вхідної послідовності. Для виконання цих функцій до приладу [2] в додано п груп по п схем множення за модулем три 711-7nn та другу групу суматорів за модулем три 81-8n. Пристрій (Фіг. 1) працює наступним чином. В початковому стані в регістрах 61-6n записано код 0…0 (ланцюги встановлення в початковий стан не наведені). На входи аналізатору паралельно подається перша група з К розрядів інформаційної послідовності з виходу об'єкта контролю, яка є реакцією на вхідні тестові дії. На вхід 9 подається синхросигнал, за яким в регістри 61-6n записується результат згортки вхідного паралельного потоку даних, що й є сигнатурою відповідно пристрою [2]. При надходженні другої групи з К розрядів інформаційної послідовності, сигнатура що вже отримаРегістр 61 62 63 64 v(t)GF3 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 2 1 0 0 1 0 1 1 0 0 2 5 0 1 1 0 6 1 0 1 1 8 1 2 1 0 9 1 1 2 1 10 0 1 1 2 11 0 0 1 1 на та зберігається в регістрах 61-6n умножається на К матрицю S з допомогою n груп по n схем множення за модулем три 711-7nn та другої групи суматорів за модулем три 81-8n. Після чого вона додається до сигнатури другої групи розрядів інформаційної послідовності з допомогою першої групи суматорів за модулем три 51-5n. По синхросигналу на вході 9 сигнатура, яка є згорткою інформаційної послідовності довжиною 2К розрядів записується в регістри 61-6n. Ці дії можуть повторюватися до завершення тестування об'єкту контролю. В регістрах 61-6n зберігається результат згортки вхідного паралельного потоку даних, який оброблявся в пристрої по групах з К розрядів. Для порівняння з схемою прототипу на фіг. 2 наведена функціональна схема аналізатора, яка 4 3 відповідає утворюючому поліному Р(х) = х  x  1 для випадку К=4. При цьому покажемо процес отримання однакових сигнатур на одноканальному та багатоканальному аналізаторах на наступному прикладі. Хай сигнатурний аналізатор обробляє послідовність v(t)GF3=102021012022. Процес отримання сигнатури для цієї послідовності на одно канальному [1] та багатоканальному сигнатурному аналізаторі [2] наведений в табл. 2. Матриця станів 0 1 2 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 Обробка даних з допомогою пропонованого приладу виконується наступним чином. На пер 7 2 1 0 1 1 2 1 0 2 1 1 2 1 0 0 1 1 2 2 0 0 1 1 2 Сигнатура 1 1 0 1 шому такті сигнатурний аналізатор приймає послідовність 2022 (К=4), при цьому в регістрах 61-64 7 буде сформована тимчасова сигнатура sigv(l)=1022. На другому такті роботи приладу на входи 1 сигнатурного аналізатора подається послідовність 2101, сигнатура якої (0101) додається 4 до сигнатури sigv(l)х3 S з допомогою суматорів за модулем три 51-54. При цьому в регістрах 61-64 буде зафіксовано результат sigv(2) = 2222 (1022 × 3 4 S =2121,010132121=2222). На третьому такті роботи приладу на входи 1 сигнатурного аналізатора подається послідовність 1020, сигнатура якої 4 (1020) додається до сигнатури sig v(2) x3S . При цьому в регістрах 61-64 буде зафіксовано результат sig v(3)=1101 (2222 × 3 4 S =0111,102030111=1101). Таким чином, нелінійний багатоканальний сигнатурний аналізатор здатний обробляти інформацію довжиною, яка перевищує кількість інформаційних входів пристрою та може передаватись по групах з одержанням сигнатури, яка дорівнює сигнатурі одноканального сигнатурного аналізатора при використанні одного й того утворюючого поліному. Комп’ютерна верстка І. Скворцова 64693 8 Отримана сигнатура багатоканального сигнатурного аналізатора, який пропонується завжди буде дорівнювати сигнатурі з одноканального сигнатурного аналізатору, тому, що матриця станів, а також супроводжуюча матриця залежать тільки від вигляду утворюючого поліному. А за цими матрицями вже виконуються з'єднання входів відповідних суматорів за модулем два багатоканального сигнатурного аналізатору. Рівність сигнатур одноканального і паралельного сигнатурних аналізаторів свідчить про правильність отриманих сигнатур при однакових вхідній послідовності та утворюючого поліному. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР № 1264180, кл. G06F11 /00,1986. 2. Патент на винахід. Україна № 85626, кл. G06F11/00,2009. (прототип). 3. Гордон Г., Надич X. Локализация несправностей в микропроцессорных системах при помощи шестнадцатиричных ключевых кодов // Электроника. 1977, № 5, с. 23-33. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601