Схемы встроенного контроля (обычно используется аббревиатура СВК).

Схема встроенного контроля сдвигового регистра

Для контроля работы сдвигового регистра с потерей информации используется метод  контроля паритета(СК типа ИП5).
Для  предсказания изменения паритета  последовательного кода используется Т- триггер. Относительно своего начального состояния фиксирует паритет последовательного кода, проходящего через его Т-выход.

Таблица Т-триггера

Пример:     -начальное состояние =0, а   =0   1 1 0 1
начал              конеч сигн
=1 , т.к.  =0 , =1 ,=0 ,=0.
1) исходное состояние сохраняется, если на Т-вход пришел 0;
2) триггер оказывается в противоположном состоянии , если на Т-вход пришла  1;

Схемы встроенного контроля регистра сдвига

При сдвиге влево бит со входа  DL  записывается в разряд  Q₇ , а Q₀ выпадает из регистра.

При сдвиге вправо DR записывается в разряд  Q₀ , а Q₇ выпадает из регистра.

Для проверки паритета избыточного кода, записываемого в блок сдвигового регистра, используются СВК .
На Т-вход поступает сигнал предсказания о том как изменится паритет при сдвиге влево или вправо. На  выходе  М2 будет 1, если паритет при сдвиге изменится. Выход М2=0 , если паритет не будет меняться.

Пример работы

Пример 1.
Пусть в сечении В четность , значит в сечении А при безошибочной работе (при параллельной записи и сдвиге ) должна быть четность Используя функцию Fн для СК следовательно  Fн=0 ,если  Fн=0 схема работает правильно.

Пример 2.
          Сдвиг вправо DR=1, на Т-входе — «0», на С пришел импульс. (Т.к.работает верхний канал ­­-М2=0)    
  Подаем сигнал на регистр сдвига на 1 разряд   вправо.

Fн=0,схема работает правильно

Пример 3.

                 Ошибка.
Поменять на обратное значение любой бит (одиночная ошибка).

Контроль комбинационных схем

Используются 3 метода:

• дублирование  (см. схему контроля сумматора).
• метод активного выхода. Например, дешифратор – если паритет правильного выходного сигнала неизменен , то ставится СК (ИП5)

3)метод предсказания. Используется для двоичного счетчика (СТ2):

Схема контроля аналогична СВК сдвигового регистра , но вместо 2­­­­-х сумматоров  по модулю 2 реализуется формула предсказания изменения паритета.

для режима +1 :          

Схемы встроенного контроля счетчика

Самопроверяемые схемы встроенного контроля (ССВК)

Недостатками cхемы встроенного контроля являются:

• Незащищённость от ошибок самой СВК.
  ССВК (Самопроверяемые СВК ) должна обладать следующими свойствами:
• самотестируемость ( выход 1 не равен выходу 2);
• защищённостью от ошибок (то же неравенство);
• раздельная реализация  двух выходов.

Кодирование.

Рисунок2

2-х выходные ССВК выдают   f1 != f2— если контролируемые устройства и ССВК работают без ошибок; f1=f2 — если есть ошибка.

На Рисунке1 приведена ССВК для контроля выходного сечения (В) вырабатываемое СВК. Она контролирует паритет на нечетность.

Рисунок2 – самопроверяемая схема сравнения проверяющая на неравенство входные сигналы:

f1=,  f2=, Х !=   ,  Y != .

Теория ССВК изложена в монографии Самогоняна “Отказоустойчивые системы “. Для узлов вычислительной техники все структуры рассчитаны.

Структуры cамопроверяемые схемы встроенного контроля

Для  всех рассмотренных схем встроенного контроля  используется следующий метод построения самопроверяемых схем встроенного контроля: вместо СК(ИП5)ставится схема Рис1 (не четность).Для четности выход F1 или F2  инвертируется. Вместо схем сравнения (дублирование) используется Рис2 (4-х входовая схема сравнения ,и если нужно иметь большую входную разрядность строится каскад  ССС).