Функциональное диагностирование сети из автоматов состояний

УДК 681.51

(Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. (Ленина) (СПбГЭТУ «ЛЭТИ»), Санкт-Петербург) 1

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ СЕТИ ИЗ АВТОМАТОВ СОСТОЯНИЙ

В докладе предлагается метод функционального диагностирования (ФД) сети из автоматов состояний, заключающийся в построении минимального по порядку диагностирующего устройства для всей сети. Предполагается, что известны лишь описания средств ФД компонентов сети, и критерии обнаружения ошибок в них заданы логическими функциями с одним выходом. Решение задачи ФД для сети даётся при различных ограничениях класса обнаруживаемых ошибок.

Введение

Для выявления неисправностей в работе бортовых вычислительных систем необходимо дополнительное оборудование, которое бы обнаруживало ошибки в их компонентах в режиме реального времени. Такую задачу обычно решают средства ФД. Сегодня большинство бортовых вычислительных систем представляют собой сложные цифровые устройства. Для упрощения решения задачи ФД такие устройства можно рассматривать как сети взаимосвязанных цифровых автоматов.

При функциональном диагностировании объектов, представляющих собой сети из цифровых автоматов, использование известных методов решения диагностической задачи часто затруднительно из-за большой их размерности. По этой причине устройства ФД приходится синтезировать индивидуально для каждого компонента, а средства ФД сети считать композицией средств ФД всех компонентов. Избыточность такого решения для случая, когда ошибки сосредоточены в ограниченном числе компонентов, очевидна. Предлагаемый доклад посвящен анализу различных вариантов локализации ошибок для определения основных параметров необходимых для построения минимального по порядку диагностирующего устройства для всей сети.

Решение задачи ФД для сети из автоматов состояний при различных вариантах локализации ошибок

Условия задачи. Анализ задачи ФД сети проводился для некоторой декомпозиции из n цифровых автоматов состояний. Причём для всех компонентов этой декомпозиции заранее была решена задача контроля (известны реализации их контрольных автоматов и дискриминаторов ошибок) (рис. 1).

Рис. 1 ФД сети автоматов состояний в виде последовательной декомпозиции средств ФД всех компонентов

Каждый контрольный автомат выполнен в виде композиции блока памяти и логического преобразователя, вычисляющего функцию переходов д(qn). В дискриминаторах вычисляются некоторые решающие функции f(qn), а также сравниваются полученные значения qKn и rn. Выходами D1…Dn является сигнал ошибки е.

Постановка задачи. Пусть критерии обнаружения ошибок описываются логическими функциями с одним выходом, то есть функции, реализованные в дискриминаторах, в одном такте могут принимать только одно значение: либо 0, либо 1. Очевидно, что функции переходов контрольных автоматов

1 Научный руководитель профессор СПбГЭТУ«ЛЭТИ» д. т.н.