Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћетоды оперативного аппаратного контрол€




¬ качестве основного способа оперативного аппаратного контрол€ примен€ют контроль по модулю, контроль дублированием и контроль кодов.

 онтроль дублированием.  онтроль дублированием €вл€етс€ наиболее простым способом аппаратного контрол€. —уть метода состоит в том, что два одинаковых операционных устройства A и B работают синхронно при одинаковых исходных данных. ¬ случае возникновени€ ошибки в одном из них, результаты на выходах A и B будут различатьс€, что фиксируетс€ устройством сравнени€.

ѕолнота контрол€ дублированием приближаетс€ к единице. Ќеобнаружение ошибки может произойти по двум причинам:

а) если в устройствах ј и ¬ одновременно возникнут одинаковые ошибки;

б) если откажет устройство сравнени€. Ќедостатком контрол€ дублированием €вл€етс€ большое количество необходимой аппаратуры, а также то, что сравнение сигналов на выходе устройств позвол€ет обнаруживать ошибку не сразу, а только при по€влении ошибочных результатов на выходе.  онтроль дублированием примен€етс€ иногда дл€ контрол€ самых ответственных и труднопровер€емых узлов и устройств Ё¬ћ, например, јЋ”.

 онтроль по модулю. Ќаиболее широко в цифровых Ё¬ћ примен€етс€ контроль по модулю. ќн относитс€ к неполному контролю, основанному на группировании чисел в классы эквивалентности. ≈сли в случае возникновени€ ошибки число переходит в другой класс эквивалентности, то така€ ошибка обнаруживаетс€ простыми средствами. ¬ противоположном случае ошибка не обнаруживаетс€. ¬ один и тот же класс эквивалентности вход€т числа, сравнимые по модулю. ѕусть некоторое целое положительное число представлено в виде: A=aq+ra,

где a, q и ra - целые неотрицательные числа, а ra может принимать значени€ от 0 до q-1.

“огда число q называют модулем, а число ra остатком ј по модулю q.

¬ случае, когда числа ј 1 и ј 2 имеют одинаковые остатки ra1=ra2, то говор€т, что ј 1 и ј 2 сравнимы по модулю q и записывают это условие следующим образом:

A 1 A 2 mod q или A 2≡ A 1 mod q

ѕоскольку число возможных значений ra равно q, число классов эквивалентности, на которые разбиваетс€ множество неотрицательных чисел ј, равно q. ќтсюда следует общее свойство контрол€ по модулю: чем больше q, тем больше классов эквивалентности, тем меньше мощность каждого класса и тем меньше веро€тность того, что в результате некоторой ошибки число останетс€ в том же классе эквивалентности (и вследствие этого ошибка не обнаружитс€). —ледовательно, большие значени€ q обеспечивают большую полноту контрол€. –екомендуетс€ выбирать q=r±1, где r - основание системы счислени€.

“аким образом, разбив все кодовые слова на классы, можно параллельно с основной операцией в контролируемом устройстве выполн€ть в контролирующем устройстве операцию над остатками. –езультаты, полученные в этих устройствах, будут принадлежать к одному классу.

 онтроль хранени€ или передачи числа по модулю q. ѕусть число ј передаетс€ по каналу св€зи или записываетс€ на магнитный носитель ћ. “огда при помощи преобразовател€ ѕ 2 образуетс€ остаток r a, который передаетс€ дополнительным каналом св€зи (или записываетс€ в дополнительное запоминающее устройство ћд). ѕропускна€ способность дополнительного канала (или объем пам€ти дополнительного «”) при этом значительно меньше тех же характеристик основного канала или «”, т.к. разр€дность остатка ra намного меньше разр€дности числа ј. ѕрин€тое (или считанное) число ј*, которое, возможно, содержит искажени€, подвергаетс€ также преобразованию ѕ 1 с образованием остатка ra *, который затем сравниваетс€ с остаток r a. ѕри несовпадении формируетс€ соответствующий сигнал контрол€

„исловой контроль арифметических операций. ¬ основе числового контрол€ по модулю лежат следующие две теоремы:

1. —умма чисел Ai(i=1,n) сравнима по модулю q с суммой остатков rai этих же чисел:

2. ѕроизведение чисел Ai(i=1,n) сравнимо по модулю q с произведением остатков этих же чисел:

 онтроль сложени€ чисел производитс€ на основании теоремы 1.

 роме суммы A *, котора€ после сложени€ чисел ј 1 и ј 2 в сумматоре S 1, воз -

можно, содержит ошибку, преобразовател€ми ѕ 1 и ѕ 2 образуютс€ остатки слагаемых ra1 и ra 2. ѕосле их суммировани€ в сумматоре S2 небольшой разр€дности получаетс€ остаток суммы остатков ra, который сравниваетс€ с остатком ra *.

 онтроль умножени€ чисел (рис.) производитс€ аналогично контролю сложени€, но с использованием теоремы 2. ¬ приведенной схеме P1 - основное множительное устройство, – 2 - вспомогательное множительное устройство небольшое разр€дности. ћножимое A1 и множитель ј2 умножаютс€ в основном множительном устройстве –1, полученное произведение јм* содержит, возможно, ошибку. ќстаток ra * по модулю q результата сравниваетс€ с остатком ra от произведени€ остатков ra1 и ra 2 множимого и множител€ соответственно. ѕризнаком ошибки служит несовпадение остатков. ѕеремножение остатков производитс€ небольшим вспомогательным множительным устройством P2.

 онтроль делени€ чисел. Ётот контроль не может быть осуществлен по аналогии с контролем сложени€ и умножени€, поскольку соответствующей теоремы нет. ¬ основе контрол€ делени€ чисел лежит теорема 2.

ѕри помощи преобразователей образуетс€ остаток делимого и остаток от произведени€ частного и делител€, сравнение которых сравнивающим устройством дает сигнал об ошибке в случае несовпадени€ результатов.  роме основного делительного устройства в структуре контрол€ участвует вспомогательное множительное устройство небольшой разр€дности.

 онтроль по модулю, хот€ и экономичнее в смысле необходимых технических средств, чем полный контроль дублированием вычислений, все же нуждаетс€ в значительном количестве вспомогательных устройств.

÷ифровой контроль по модулю основан на контроле по модулю суммы цифр, образующих число. ѕоскольку разр€дность суммы цифр большого числа значительно меньше разр€дности самого числа, операции вычислени€ остатка упрощаютс€, хот€ дополнительно требуетс€ операци€ дл€ образовани€ суммы цифр числа. ќднако аналогов теорем 1 и 2 дл€ суммы цифр операндов и результата сложени€ или умножени€ не существует, поэтому цифровой контроль непосредственно применим только дл€ контрол€ операции хранени€ и передачи чисел.

ќсобенно просто цифровой контроль реализуетс€ в случае двоичных чисел, когда модуль q=2. “акой контроль называетс€ контролем по четности. ѕри контроле по четности остаток суммы цифр равен нулю, либо единице в зависимости от четности числа единиц в исходном коде. ¬ качестве остатка достаточно иметь один дополнительный разр€д, называемый контрольным разр€дом.

¬ двоичной системе счислени€ дл€ обнаружени€ ошибок при передачи и хранении данных может быть использован цифровой контроль по модулю 2, как наиболее простой способ контрол€, а дл€ контрол€ арифметических операций - числовой контроль по модулю 3.  онтроль по более высоким значени€м модул€ оправдан в особенно ответственных системах, где требуетс€ эффективна€ защита от кратных ошибок.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-08; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 791 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—воим успехом € об€зана тому, что никогда не оправдывалась и не принимала оправданий от других. © ‘лоренс Ќайтингейл
==> читать все изречени€...

2063 - | 1862 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.009 с.