Структури даних для дедуктивного моделювання умовних операторів HDL

Abstract

Предметом дослідження є кубітно-векторні моделі опису комбінаційних схем і процедури дедуктивного моделювання несправностей на основі цих моделей. Об’єкт дослідження – процеси побудови діагностичного забезпечення цифрових систем на основі використання векторних кубітних даних. Мета роботи – підвищення швидкості та якості створення діагностичного забезпечення цифрових пристроїв способом розроблення оптимальних структур даних і процедур дедуктивного моделювання несправностей на основі структурно-функціональних моделей комбінаційних схем. У статті вирішуються такі завдання: аналіз паралельних і послідовних умовних операторів мов опису апаратури та схемних структур, у які вони синтезуються; розроблення процедури формування таблиць істинності (Q-векторів) схемних структур, поданих мовами опису апаратури; створення універсальної структури даних для кубічного та аналітичного дедуктивного моделювання несправностей; удосконалення векторних моделей кубітного подання структур і компонентів цифрових систем на основі адресного кодування вхідних сигналів для підвищення технологічності та швидкодії моделювання несправностей; розроблення процедури отримання булевих похідних способом переставлень розрядів таблиць істинності (Q-векторів) та використання операції XOR; створення структури даних для дедуктивного моделювання несправностей на основі кубічного подання компонентів цифрових схем. Використовуються такі методи: дедуктивне, кубічне, дедуктивно-паралельне моделювання несправностей, моделювання несправностей за дедуктивними Q-векторами. Здобуто такі результати: показано еквівалентність паралельних і послідовних умовних операторів, а також їх схемна реалізація у вигляді мультиплексорів; запропоновано спосіб отримання таблиць істинності синтезованої схемної структури за допомогою TestBench (Xilinx ISE); розглянуто різні технології та структури даних дедуктивного моделювання несправностей для табличного, аналітичного й кубітного способів опису цифрових схем; описано програмну реалізацію кубічного дедуктивного моделювання несправностей і показано еквівалентність отриманих результатів для схем мультиплексорів MUХ 2-в-1 та МUХ 4-в-1 з використанням програмного продукту DCP. Висновки: запропоновано новий Q-метод інтерпретативного моделювання несправностей цифрових схем, що визначається застосуванням компактних Q-векторів замість таблиць істинності; це дає змогу суттєво підвищити швидкодію аналізу завдяки адресному формуванню виходів функціональних примітивів і зменшити обсяги структур даних, що практично робить метод конкурентоспроможним із технологіями компілятивного моделювання.

Keywords

• HDL-модель; структурно-функціональна модель; дедуктивне моделювання несправностей; кубічне покриття; таблиця істинності; Q-вектор