1 Функциональный метод анализа самосинхронных схем любого размера Плеханов Леонид Петрович Институт проблем информатики РАН (ИПИ РАН) - презентация

1 1 Функциональный метод анализа самосинхронных схем любого размера Плеханов Леонид Петрович Институт проблем информатики РАН (ИПИ РАН)

2 2 Содержание Введение Метод анализа Анализ схем нижнего уровня Иерархический анализ Заключение

3 3 Введение Самосинхронные схемы (СС-схемы): Это схемы, правильное функционирование которых не зависит от выходных задержек элементов (вентилей) Главные свойства СС-схем: - полное отсутствие состязаний, - отказобезопасность - останов при большинстве отказов (выходных константных залипаний).

4 4 Введение Практические следствия свойств: - предельно широкий диапазон правильной работы (по температуре и напряжению питания) - удобство создания надёжных схем (диагностика неисправностей, самотестирование и т. п.) - повышенный выход годных чипов и другие

5 5 Введение Проблемы проектирования и существующие методы Основная проблема – вычислительные затраты: необходимость проверки всех реальных состояний схемы и переходов между ними Событийные методы (событие – переключение выхода каждого элемента): - схема замкнута - проблема полноты анализа не упоминается - полный иерархический анализ не виден Методы функционального подхода: - схема разомкнута - полнота встроена в метод - возможность полного иерархического анализа

6 6 Метод анализа Типовой интерфейс разомкнутой СС-схемы Сигналы: БС – бистабильные, ПФС–парафазные со спейсером, У – управляющие, И – индикаторные. ЭТАПЫ АНАЛИЗА: 1.Анализ схем нижнего уровня (небольшого размера) 2.Иерархический анализ (любого размера)

7 7 Метод анализа ЗАДАЧИ АНАЛИЗА на всех этапах: 1. Проверка правильности соединений и значений сигналов 2. Проверка индикации сигналов в каждой фазе работы (рабочей и спейсерной) 3. Анализ состязаний в каждой фазе 4. Расчёт данных для следующего верхнего уровня иерархии (списки индикации и дисциплина)

8 8 Анализ схем нижнего уровня Описание схем – логические функции Проверка индикации сигналов Прямой метод: - имитация залипания, - расчёт выходных фазовых сигналов, - сравнение с нормой.

9 9 Анализ схем нижнего уровня Анализ состязаний (на основе свойств монотонных логических функций) Для каждого элемента: а) приведение функции выхода к изо-переменным, б) получение проверочных функций - изотонной - антитонной - обращающейся в нуль, в) анализ проверочных функций.

10 10 Иерархический анализ Описание схем – структурное (фрагменты с типовым интерфейсом и атрибутами, взаимосвязи фрагментов) Проверка индикации сигналов - получение списков индикации на фазовых выходах фрагментов, - проверка присутствия сигналов в выходных списках.

11 11 Иерархический анализ Анализ состязаний (структурный метод) Источник состязаний – взаимодействие БС-сигналов фрагментов Соединение БС-сигналов двух фрагментов (Y 1,Y 2 ) – БС-сигналы, A, B – разрешающие У-сигналы (фазовые) Условие проверки – блокировка входов сигналом B на период изменения сигналов (Y 1,Y 2 )

12 12 Иерархический анализ Анализ состязаний (структурный метод) Варианты соединений 1.Непосредственно A и B (нет W 1 и W 2 )(+) 2.Задержка в цепи A (есть W 1, нет W 2 )(+) 3.Задержка в цепи B (нет W 1, есть W 2 )(--) 4.Обратная связь: A от последователя B (не показано)(+)

13 13 Заключение Впервые предложен законченный метод анализа самосинхронных схем, основанный на функциональном подходе. Впервые предложен метод иерархического анализа СС-схем. Метод позволяет решить одну из главных проблем проектирования СС-схем – анализ схем любого размера.