Исследование и разработка методов увеличения надежности и пропускной способности микропроцессорных систем передачи информации

• Автор: Комаров, Валентин Данилович
• Шифр специальности: 05.12.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 199 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ СтР*

Глава I. Исследование проблемы увеличения надежности и пропускной способности микропроцессорных систем передачи дискретной информации (СПДИ) по каналам связи

1.1. Цифровая система передачи дискретной информации.

Основные критерии и показатели качества

1.2. Анализ проблемы одновременного повышения надежности и пропускной способности СЩШ
1.3. Оценка нижней границы минимальной аппаратурной избыточности при построении отказоустойчивой аппаратуры передачи данных (АЦД)

1.4. Постановка задачи исследования

Выводы по главе I

Глава 2. Исследование методов использования избыточности и

особенностей применения микропроцессоров при построении АЛД

2.1. Исследование методов использования избыточности

2.2. Исследование особенностей применения микропроцессоров при построении АЦД
Выводы по главе
Глава 3. Синтез отказоустойчивых микропроцессорных устройств
3.1. Синтез отказоустойчивых микропроцессорных устройств с применением кодов, исправляющих ошибки, и временной избыточности
3.2. Синтез отказоустойчивых микропроцессорных устройств с применением кодов, обнаруживающих ошибки, и временной избыточности
3.3. Синтез отказоустойчивых микропроцессорных устройств

с использованием аппаратурной и временной избыточности
3.4. Синтез отказоустойчивых микропроцессорных устройств с
использованием временной избыточности
Выводы по главе
Глава 4. Синтез отказоустойчивых микропроцессорных устройств
с двойным кодированием информации
Выводы по главе
Глава 5. Исследование методов сокращения времени восстановления АЦД
Выводы по главе
Глава 6. Сравнительный анализ эффективности разработанных отказоустойчивых микропроцессорных устройств
Выводы по главе
Заключение
Приложение I. Программное обеспечение метода коррекции ошибок с вычислением синдромов повторных ошибок, реализованное в системе команд микропроцессора
К580ИК80
Приложение 2. Программное обеспечение метода коррекции ошибок с двойным кодированием информации,реализованное в системе команд микропроцессора
К580ИК80
Приложение 3. Структурная схема и алгоритм работы системы моделирования и экспериментальных исследований
методов коррекции ошибок
Приложение 4. Копии актов внедрения результатов диссертационной работы
Литература

Проблема повышения надежности и пропускной способности систем передачи дискретной информации (СЦДИ) заключается в том, что увеличение пропускной способности при сохранении затрат энергии сигнала и полосы частот канала приводит к ухудшению отношения сигнал/ помеха как в канале связи, так и в аппаратуре передачи данных. Стремление повысить или сохранить требуемую достоверность передачи делает необходимым использование более совершенных методов обработки информации, реализация которых приводит к усложнению системы передачи информации и снижению вследствие этого надежности ее работы.
В этом случае возникает необходимость вновь повысить надежность путем введения аппаратурной избыточности, которая существенно не повлияла бы на сложность системы в целом. Таким образом, требование увеличения пропускной способности СГЩЙ является противоречивым по отношению к проблеме повышения надежности.
Цель настоящей диссертации заключается в разработке эффективных методов одновременного увеличения надежности и пропускной способности систем передачи информации, в которых аппаратура передачи данных построена с применением БИС микропроцессоров, запоминающих устройств и других БИС программируемой логики, т.е. является микропроцессорной системой.
Работа содержит введение,' 6 глав, заключение и 4 приложения.
В первой главе проводится анализ проблемы одновременного повышения надежности и пропускной способности СЦДИ, рассматривается зависимость пропускной способности СПДИ от надежности аппаратуры. Определена нижняя граница минимальной аппаратурной избыточности при построении отказоустойчивой ЛИД. Произведен выбор критериев оценки избыточных цифровых устройств. На основе анализа сформулирована задача исследования.

затратах на его изготовление;
5) возможность проводить коррекцию основного алгоритма работы без существенной переработки документации и самого изделия;
6) возможность проведения автономной диагностики и коррекции ошибок при возникновении неисправностей.
Следует при этом отметить, что успешная разработка АПД на базе микропроцессоров и микро-ЭВМ невозможна без хорошо развитых вспомогательных средств, обеспечивающих высокую производительность процессов поиска неисправностей и отладки программного обеспечения / 33, 79, 92 /.
Микропроцессором (МП) называется программно-управляемое устройство для обработки данных (процессор), выполненное на одной или нескольких БИС.
В настоящее время в мире выпускается свыше 250 типов МП. В нашей стране налажен серийный выпуск больше десяти моделей МП, выпускаемых по различным технологиям / II /. Данные и основные характеристики отечественных БИС МП приведены в табл.2.1.
Анализ структур разработанных типов БИС МП показывает большое разнообразие возможных решений проблемы организации, вычислительного процесса, но в них можно найти отдельные общие черты (рис.2.7).
По структуре микропроцессорные БИС можно разделить на два класса: с фиксированной и наращиваемой (2п , ,Ьп , и т.д.
П=1,2Г'>, ) разрядностью (секционные) / 92 /.
По способу организации управления вычислительным процессом различают МП трех типов: с фиксированным набором команд, с микропрограммным управлением и с реализацией команд, выполняемых из заданной последовательности микрокоманд.
На рис.2.7 приведена структурная схема наиболее универсального микропроцессора К580ИК80, нашедшего применение во многих областях техники / 92 /. МП содержит следующие функциональные узлы: