РЕАЛИЗАЦИЯ В БАЗИСЕ ПЛИС РЕЛЯТОРНЫХ КОНТРОЛИРУЮЩИХ ОПРОСНЫХ УСТРОЙСТВ

К устройствам функционального контроля и диагностики электронных систем для ответственных применений предъявляются жесткие требования по быстродействию и аппаратурной совместимости с объектом контроля. Способностью обрабатывать диагностическую информацию в масштабе реального времени обладают реляторные контролирующие опросные устройства, работа которых основана на выполнении операций порядковой логики. К настоящему времени разработаны структуры нескольких типов порядково-логических реляторных контролирующих опросных устройств, однако примеров практических реализаций таких устройств с использованием современной элементной базы нет. В работе в базисе ПЛИС фирмы Xilinx выполнено моделирование и тестирование реляторного устройства регистрации единичного элемента в двоичном векторе с управляемой приоритетностью поиска. Также представлена реализация проекта в базисе ПЛИС и результаты тестирования реляторного устройства определения величины и адреса экстремального элемента в массиве данных с управляемой приоритетностью поиска. Для разработки и симуляции работы реляторных контролирующих опросных устройств дискретных сигналов использована САПР ПЛИС Xilinx ISE. Реализация моделей реляторных функциональных элементов в базисе ПЛИС показывает возможность изготовления устройства функционального контроля и диагностики как системы-на-кристалле, что позволяет обеспечить его программную, информационную, схемотехническую, интерфейсную совместимость с современными электронными системами, а также оперативную реконфигурацию его внутренней структуры в процессе функционирования.

1. Щербаков Н.С., Самхарадзе Т.Г., Рыбин В.М. Построение универсальной встроенной иерархической системы диагностирования сложных радиоэлектронных комплексов. Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2012;4:46-50.

2. Русанов В.Н., Куликов С.В. Многофункциональная самодиагностируемая бортовая вычислительная система для ответственных применений. Авиакосмическое приборостроение. 2016;5:14-21.

3. Русанов В.Н., Киселев А.Ю., Сильянов Н.В. Самодиагностируемая трехканальная бортовая вычислительная система с резервированием замещением. Авиакосмическое приборостроение. 2015;3:23-31.

4. Hahn M., Elsner G. Advanced Integrated Control and Data Systems for Constellation Satellites. MAPLD International Conference. 2002:217-225.

5. Shelton C., Koopman P., Nace W. A Framework for Scalable Analysis and Design of System-Wide Graceful Degradation in Distributed Embedded Systems. Eighth IEEE International Workshop on Object-Oriented Real-Time Dependable Systems (WORDS 2003). 2003:8.

6. Гаскаров Д.В., Голинкевич Т.А., Мозгалевский А.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры. Сов. радио. 1974.

7. Ломакин М.И., Миронов А.Н., Шестопалова О.Л. Многомодельная обработка измерительной информации в интеллектуальных системах прогнозирования надежности космических средств. Измерительная техника. 2014;1:8-13.

8. Hanck S. Reconfigurable computing. The theory and practice of FPGA-based computation. Morgan Kaufmann Publ. 2007.

9. Gokhale M., Graham P. Reconfigurable Computing Accelerating Computation with Field Programmable Gate Arrays. Springer Publ. 2005.

10. Каляев И.А., Левин И.И., Семерников Е.А., Шмойлов В.И. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры. Изд-во ЮНЦ РАН. 2008.

11. Волгин Л.И. Реляторные процессоры на основе графа Паскаля для адресно-ранговой идентификации, селекции и ранжирования аналоговых сигналов. Поволжский технологический институт сервиса. 2000.

12. Волгин Л.И., Зарукин А.И. Развитие элементного базиса реляторной схемотехники. Датчики и системы. 2002;3.

13. Волгин Л.И. Конъюнктивно-дизъюнктивный релятор. Патент РФ 2143730. 1999.

14. Самойленко А.П., Самойленко И.А., Яцко Ф.Г. Устройство переменного приоритета. Патент SU 1383353. 1988.

15. Самойленко А.П., Усенко О.А. Способ централизованного контроля N объектов. Патент 2198418 RU. 2003.

16. Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Синтез системы автоматического контроля работоспособности бортового радиоэлектронного комплекса. Известия ЮФУ. Технические науки. 2015;11(172):166-177.

17. Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Синтез контроллера внешних прерываний с динамически изменяемым приоритетом. Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем. 2016;III:212-219.

18. Samoilenko A.P., Panychev A.I., Panychev S.A. Statistical Diagnostics of Irreversible Avionics As a Controlled Random Process. 2016 IEEE International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). DOI: 10.1109/SIBCON.2016.7391722.

19. Panychev S., Guzik V., Samoylenko A., Panychev A. The prerequisites of forming a risk management system in the design of facilities space application. MATEC Web of Conferences 102, 01030 (2017) V International Forum for Young Scientists "Space Engineering". DOI: 10.1051/matecconf/201710201030.

20. Панычев С.А. Безэталонный способ контроля работоспособности бортовой вычислительной системы в конструктиве концепции IMA. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2018;6(1). Доступно по: https://moit.vivt.ru/wp-content/uploads/2018/01/Panichev_1_1_18.pdf .