Современные информационные технологии/1. Компьютерная инженерия

аспірант Зубко І.А., 

Черкаський державний технологічний університет, Україна

ПІДВИЩЕННЯ ЧАСУ НАПРАЦЮВАННЯ НА ВІДМОВУ ЧЕРЕЗ ЗМЕНШЕННЯ КІЛЬКОСТІ ЗОВНІШНІХ КОНТАКТНИХ ВУЗЛІВ БАГАТОФУНКЦІОНАЛЬНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА

Актуальність

При проектуванні багатофункціональних кодоперетворювачів часто використовують класичні табличні методи апаратурної реалізації. Проте вони вимагають значного об’єму як пам’яті, так і кількості зовнішніх контактних вузлів, в результаті чого знижується надійність. Розвитком класичних табличних методів є таблично-алгоритмічний метод апаратурної реалізації, який дозволяє підвищити швидкодію і скоротити апаратурні затрати, при збереженні точності обчислень.

Питанням практичного застосування перетворювачів кодів присвячені роботи А. М. Оранського, К. Г. Самофалова, В. П. Тарасенка та ін., проте питання підвищення надійності багатофункціональних перетворювачів недостатньо висвітлено.

Тому зменшення кількості зовнішніх контактних вузлів багатофункціонального перетворювача і, як результат, підвищення надійності перетворювача є актуальною задачею.

Метою дослідження є підвищення надійності багатофункціонального перетворювача, за рахунок зменшення зовнішніх контактних вузлів.

Для досягнення даної мети необхідно вирішити наступні задачі:

- запропонувати модель багатофункціонального перетворювача для реалізації таблично-алгоритмічним методом;

- порівняти час напрацювання на відмову запропонованого багатофункціонального співпроцесора при класичному табличному методі і таблично-алгоритмічному методі апаратурної реалізації.

Рішення задачі

Для рішення поставленої мети пропонується модель багатофункціонального таблично-логічного співпроцесора [1], яка представлена на рис. 1.

Для введення і виведення інформації в перетворювачах використовуються зовнішні контактні вузли, кожен з яких може складатися з системи фізичних об’єктів виду: термокомпресія – провідник –мікрозварка – вивід корпусу – зовнішня мікропайка. Це робить зовнішні контактні вузли одними з найбільш ненадійних елементів системи.

Нехай кількість вхідних та відповідних вихідних розрядів для кожного коду n=32 розряди. При класичному табличному методі для реалізації одного функціонального перетворювача необхідно 32 вхідних і 32 вихідних зовнішніх контактних вузли. Якщо потрібно перетворювати 4 функції, то при класичному табличному методі потрібно (32+32)•4=256 зовнішніх контактних вузлів.

Якщо інтенсивність відмови одного зовнішнього контактного вузла дорівнює l=10^-5, то при апаратурній реалізації чотирьох функцій класичним табличним методом загальна інтенсивність відмови складає:

l_кт=256•10^-5.

Таким чином час напрацювання на відмову дорівнює:

Т_0кл=1/l_кт=1/256•10^-5=390 годин

У свою чергу при таблично-логічному методі апаратурної реалізації шини “вхід/вихід” об’єднані завдяки введеному блоку ключів, для використання тільки 32 зовнішніх контактних вузлів.

Тому інтенсивність відмови одного з зовнішніх контактних вузлів при таблично-логічному методі апаратурної реалізації буде дорівнювати:

l_тл=32•10^-5.

А напрацювання часу на відмову дорівнює:

Т_0тл=1/l_тл=1/32•10^-5=3125

Отже час напрацювання на відмову при таблично-логічному методі збільшується у Т_0тл / Т_0кл =3125/390=8 разів.

Висновки

Запропонована модель багатофункціонального таблично-логічного співпроцесора на основі таблично-алгоритмічного методу, яка підвищує надійність завдяки збільшенню часу напрацювання на відмову за рахунок зменшення кількості зовнішніх контактних вузлів, при збереженні точності багатофункціонального співпроцесору.

Проведено порівняння надійності багатофункціонального співпроцесора при класичному табличному методі і таблично-алгоритмічному методі апаратурної реалізації. Виявлено, що при таблично-алгоритмічному методі напрацювання на відмову зовнішніх контактних вузлів в 8 разів більша порівняно з класичним табличним методом.

Література:

Пат. на винахід 111459 Україна, МПК (2016.01) G 06F 5/00, G 06F 7/00, G 06F 9/00, H 03K 19/00. Багатофункціональний таблично-логічний співпроцесор / В. А. Лукашенко, А. Г. Лукашенко, І. А. Зубко, Д. А. Лукашенко, В. М. Лукашенко; заявник та власник В. М. Лукашенко. - № a 2015 09351; заявл. 28.09.2015.; опубл. 25.04.2016, Бюл. № 8.