устройство для преобразования из полиномиальной системы классов вычетов в позиционный код

Классы МПК:G06F11/07 Реагирование на наличие ошибки, например отказоустойчивость
H03M7/18 преобразование в коды в остатках или из них
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ставропольский военный институт связи ракетных войск" (СВИСРВ) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2008-09-26
публикация патента:

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к модулярным спецпроцессорам (СП), функционирующим в полиномиальной системе классов вычетов (ПСКВ) и способным сохранять работоспособное состояние при возникновении ошибки за счет реконфигурации структуры.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей, за счет возможности вычисления значений ортогональных базисов при возникновении отказов вычислительных трактов по модулю pi(z) и их исключении из процесса преобразования модульного кода ПСКВ в двоичный позиционный код. Устройство содержит вход (1) запуска устройства, группу сдвиговых регистров (2), блок (3) синхронизации, выход (4) устройства, группу блоков (5) расчета ортогональных базисов, блоки (6) трехвходовых элементов И, сумматор (7) по модулю два, группу информационных входов (8), группу управляющих входов (9) устройства, группу синхровходов (10), группу управляющих входов (11), при этом группа блоков расчета ортогональных базисов содержит первый блок памяти (12), умножитель (13), второй блок памяти (14), умножитель (15), регистр 16, выход регистра (17). 2 ил., 2 табл. устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Формула изобретения

Устройство для преобразования из полиномиальной системы классов вычетов в позиционный код, содержащее вход запуска устройства, группу сдвиговых регистров, блок синхронизации, выход устройства, блоки элементов И, группу информационных входов, причем вход запуска устройства соединен с входом запуска блока синхронизации, выход которого соединен с входами разрешения сдвига сдвиговых регистров группы, информационные входы которых являются соответствующими информационными входами группы устройства, выход i-го сдвигового регистра группы соединен с первым входом элемента И i-й группы (i=1, 2, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , n), причем устройство содержит группу блоков расчета ортогональных базисов, сумматор по модулю два, управляющие входы устройства, причем выходы блока синхронизации подключены к первому входу блоков расчета ортогональных базисов, второй вход которых подключен к управляющим входам устройства, выход i-го блока расчета ортогональных базисов подключены ко второму входу элементов И i-го блока, третьи входы которых соединены с соответствующим управляющим входом группы, выходы элементов И соединены со входами сумматора по модулю два, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что блок расчета ортогональных базисов содержит синхровходы, n управляющих входов, первый и второй блоки памяти, умножитель, умножитель по модулю pi(z), где i=1, 2, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , n, и регистр, причем синхровходы подключены к первому и второму блокам памяти и регистру, n управляющих входов подключены к первому и второму блокам памяти, выход первого блока памяти подключен к первому входу умножителя по модулю pi(z), где i=1, 2, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , n, выход второго блока памяти подключен к умножителю, выход умножителя по модулю pi(z), где i=1, 2, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , n подключен к входу регистра, первый выход регистра подключен к входу умножителя, второй выход регистра подключен к второму входу умножителя по модулю pi(z), где i=1, 2, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , n, выход умножителя является выходом блока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к модулярным спецпроцессорам (СП), функционирующим в полиномиальной системе классов вычетов (ПСКВ) и способным сохранять работоспособное состояние при возникновении ошибки за счет реконфигурации структуры.

Известно устройство для преобразования числа из системы остаточных классов в позиционный код (Авторское свидетельство № 2298873, кл., Н03М 7/18, 10.05.2007. Бюл. № 13), которое содержит вход запуска устройства, группу информационных входов, группу сдвиговых регистров, блок синхронизации, группу блоков памяти, блоки элементов И, накапливающий сумматор, выход устройства.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей, проявляющееся в возможности вычисления значений ортогональных базисов при возникновении отказов вычислительных трактов по модулю pi(z) и их исключении из процесса преобразования модулярного кода ПСКВ в двоичный позиционный код при меньших аппаратурных затратах по сравнению с прототипом.

Указанный технический результат достигается за счет ввода в конструкцию группы блока расчета ортогональных базисов, структура которого отличается от прототипа меньшими схемными затратами, и сумматора по модулю два.

Устойчивость структуры вычислительного устройства к дефектам аппаратуры обеспечивает возможность работы спецпроцессора в режиме постепенной деградации. Указанное свойство обеспечивает высокую живучесть СП и является одним из основных факторов, на которых базируются разработки способов построения систем, способных деградировать постепенно. Применение полиномиальной системы классов вычетов позволяет реализовать построение живучих вычислительных систем с постепенной деградацией структуры.

Одним из основных достоинств модулярных кодов, к которым относится и ПСКВ, являются обменные операции. Алгоритмической основой обменных операций между точностью, производительностью и корректирующими способностями являются независимость обработки информации по каждому модулю и функциональная равноправность разрядов. Данные свойства обусловлены полной арифметичностью кодовых конструкций, базирующихся па модулярном представлении чисел, где информационная и контрольные части равноправны относительно любой модульной операции.

Согласно общей теории кодирования мощность модулярного кода определяется соответствием каждому действительному операнду A(z) множества М, A(z)устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 M слова (устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1(z), устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 2(z) устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 n(z))устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840полн(z), где Рполн(z) - декартово произведение некоторых оснований множества, p1(z), р2(z), устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , pn(z) устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 i(z)устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 pi(z); i=1, 2, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , n. Если на диапазон возможного изменения кодируемого множества M(z) наложить ограничения, считая, что для однозначного представления достаточно k первых остатков (k<n), то соответствующие им основания упорядоченной системы классов вычетов p1 (z), p2(z), устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , pk(z); i=1, 2, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , k принадлежат множеству информационных модулей. В этом случае диапазон однозначного представления по данным основаниям соответственно равен устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Оставшиеся r=n-k «лишних остатка» можно считать избыточными, так как их исключение из модульной кодовой конструкции (устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1(z), устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 2(z), устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 n(z)) не влечет за собой ущерба однозначности представления числа А(z), то есть при отказе r каналов их можно просто удалить из процессора, не оказывая влияния на точность выполнения задания. Но с другой стороны, данные r избыточных каналов предопределяют корректирующие способности вычислительной системы, другими словами, гарантию защиты от недостоверного результата.

Таким образом, изменяя количество информационных k и избыточных r оснований в заданной структуре непозиционного СП, можно варьировать его основными показателями - точностью, информационной надежностью и производительностью вычислительной системы.

Для перевода числа из полиномиальной системы классов в вычетов позиционный код используется китайская теорема об остатках (КТО), согласно которой

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

где Bi(z) - ортогональный базис i-го основания.

Ортогональный базис определяется как

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

где mi(z) - вес ортогонального базиса i-го основания.

Применение mi (z) позволяет обеспечить выполнение условия

B i(z)устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1 mod pi(z).

Преобразуем выражение (2) к виду

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Подставив равенство (3) в выражение (1), получаем

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Разделив обе части последнего равенства на величину Р,

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

получаем

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Принимая во внимание попарную простоту модулей pi(r), i=1, 2, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , k+r, введем обозначение

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Тогда

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Таким образом, очевидно, что величина веса ортогонального базиса определяется произведением величин, обратных основаниям ПСКВ pj(z) по модулю pi (z).

Значит для пересчета ортогональных базисов при построении СП ПСКВ с реконфигурируемой структурой необходимо использовать значения устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , т.е. обратных величин оснований pj(z) по модулю pi(z) для поля GF(24). В таблице 1 представлены величины устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 для поля GF(24).

Таблица 1
Величины устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 для поля GF(24).
устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 Значение pi(z) основания ПСКВ
p1(z) p2(z) p3(z) p4(z) p5(z)
устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 - 11 11
устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 z -z z+11
устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 z3 +zz3 +1- z2+7 z3+z2+1
устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 z3 z3+z 2+zz 2- z3+z+1
устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 z3 +z2+z z2+z z3+z z3+z2 -

Устройство содержит вход 1 запуска устройства, группу сдвиговых регистров 2, блок 3 синхронизации, выход 4 устройства, группу блоков 5 расчета ортогональных базисов, блоки 6 трехвходовых элементов И, сумматор 7 по модулю два, группу информационных входов 8, группу управляющих входов 9 устройства. Структура устройства показана на фиг.1.

Вход 1 запуска устройства соединен с входом запуска блока 3 синхронизации, выход которого соединен с входами разрешения сдвига сдвиговых регистров группы 2, информационные входы которых являются соответствующими информационными входами 8 группы устройства, выход i-го сдвигового регистра группы 2 соединен с первым входом элемента И i-ой группы (i=1, 2, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , n) блоков 6 трехвходовых элементов И. Выходы блока 3 синхронизации также подключены к первому входу блоков 5 расчета ортогональных базисов, второй вход которых подключен к управляющим входам устройства 9, выход i-го блока расчета ортогональных базисов 5 подключены ко второму входу элементов И 1-го блока 6, третьи входы которых соединены с соответствующим управляющим входом группы 9, выходы элементов И блока 6 соединены со входами сумматора 7 по модулю два, выход которого является выходом устройства 4.

С целью сокращения аппаратных затрат в блоках 5 расчета ортогональных базисов вместо (n-2) умножителей по модулю p i(z), где i=1, 2, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , n, используемых в прототипе, устанавливаем один умножитель по модулю и один регистр.

Блок расчета ортогональных базисов содержит синхровходы 10, n управляющих входов 11, первый блок памяти 12, умножитель 13 по модулю pi(z), где i=1, 2, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , n, второй блок памяти 14, умножитель 15, регистр 16, выход 17 блока. Структура блока показана на фиг.2.

Синхровходы 10 подключены к синхровходам первого 12 блока памяти, второго 14 блока памяти и регистра 16, а управляющие входы 11 подключены к адресным входам первого 12 блока памяти и второго 14 блока памяти. Первый вход умножителя 13 по модулю pi (z) подключен к выходу первого 12 блока памяти, а второй вход умножителя по модулю pi(z) подсоединен ко второму выходу регистра 16, вход которого соединен с выходом умножителя 13 по модулю pi(z). Первый вход умножителя 15 соединен с первым выходом регистра 16, а второй вход умножителя 15 подключен к выходу второго 14 блока памяти. Выход умножителя 15 является выходом 17 блока расчета ортогональных базисов.

Число, представляемое в коде ПСКВ, A(z)=(устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1(z), устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 2(z), устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 n(z)), через группу информационных входов 8 заносится на сдвиговые регистры 2 группы, причем вычеты по каждому из оснований ПСКВ заносятся в свой регистр 2. Работа устройства происходит по тактам. В каждом такте содержимое регистров 2 сдвигается вправо (в сторону младших разрядов) на один разряд. Алгоритм работы устройства может быть представлен в виде

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

где n - количество оснований ПСКВ;

ni=ord pi(z) - степень i-го основания ПСКВ;

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 iустройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 g={0, 1} - значение g-го разряда, i-го основания ПСКВ;

Biустройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 *(z) - пересчитанное значение i-го ортогонального базиса.

Из выражения (6) видно, что устройство реализует операцию последовательного суммирования произведений пересчитанных ортогональных базисов Biустройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 *(z) назначения остатка устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 i(z), представленного в двоичном коде.

Группа блоков 5 осуществляет расчет ортогональных базисов z g·Biустройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 *(z) в соответствии со значениями, поданными на п управляющих входов 9 устройства.

В первом такте по сигналу из блока 3 синхронизации производится выдача величины устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 из блоков 5 параллельно и в случае открытых блоков трехвходовых элементов И группы 6 - прибавление их к содержимому сумматора 7, работающего по модулю два. В следующем такте содержимое каждого из регистров 2 сдвигается на один разряд вправо, и блок 3 синхронизации разрешает выдачу очередного пересчитанного значения устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 из блоков 5.

Работа устройства осуществляется в течении s тактов, где s=v, для расширенного поля Галуа GF(2 v),

Если i-ый канал модулярного вычислительного устройства является работоспособным, то по соответствующему входу группы управляющих входов 9 поступает значение 1, в противном случае - значение 0.

Блок 5 расчета ортогональных базисов групп работает следующим образом. При поступлении первого синхросигнала от блока 3 синхронизации на вход 10 из первого блока памяти 12 на первый вход умножителя 13 по модулю p i(z) подаются первое значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , которое умножается на единицу и подается на вход регистра 16. При приходе второго синхросигнала на вход 10 данный результат поступает на второй вход умножителя 13, на первый вход которого подается значение второе значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 .

Спустя n-1 тактов на выходе регистра 16 появляется значение веса ортогонального базиса mi(z). Таким образом определяется значение

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Причем величины устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 определяются значением сигнала, поступающего с j-го управляющего входа 11, согласно условия

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Значения устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , поступающие с первого блока 12 памяти, определяются значениями сигналов, подающихся на адресные входы блока 12 с управляющих входов 11 и синхровходов 10. Причем

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

где yj - сигнал на j-ом входе управляющих входов 11.

Вычисленное значение miустройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 *(z) веса ортогонального базиса по i-ому основанию согласно выражения (7) поступает на первый вход умножителя 15, на второй вход которого с выходов второго блока 14 памяти подается значение

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

где lустройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 Uoтк; Uoтк - множество отказавших оснований в процессе функционирования вычислительной системы ПСКВ; g=0, 1, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , ord pi(z)-1.

Полученное значение Р*(z) определится значением сигнала, поступающего на адресные входы второго блока 14 памяти с управляющих входов 11 и синхровходов 10. Во втором блоке 14 памяти хранятся константы произведения zg·P*(z).

Умножитель 15 осуществляет вычисление величины ортогонального базиса

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Полученное значение ортогонального базиса согласно (11) подается на выход 17, который является выходом блока 5 расчета ортогональных базисов.

Если в процессе функционирования вычислительной системы ПСКВ откажет b основание, то на управляющих вxодах 9 появится сигнал

(y1, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , yb-1, yb, yb+1, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , yn)=(1, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , 1, 0, 1, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , 1).

Данный сигнал поступает на управляющие входы 11 блоков 5 расчета ортогональных базисов. Под управлением данного сигнала из первого блока 12 памяти значения устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , (j=1, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , n, jустройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 i), a (n-2) умножителей 13 по модулю два вычисляет

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

где устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 .

Под управлением сигналов, поступивших с управляющих входов 11 и синхровходов 10, из второго блока 14 памяти поступают значения, определенные выражением (10). Умножитель 15 реализует выражение (11), где

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Одновременно с этим значения (y1 , устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , yb-1, yb, yb+1, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , yn)=(1, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , 1, 0, 1, устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , 1) подаются на третьи входы 6 элементов И блоков 6. Нулевой сигнал yb=0 производит закрытие элементов И b-го блока 6. Таким образом, значения устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 b(z)·Вb(z) в получении конечного результата согласно (6) не участвуют, так как на сумматор 7 они не подаются.

Рассмотрим пример.

Необходимо вычислить значения ортогональных базисов полиномиальной системы классов вычетов, задаваемой в поле GF(24). Для этого поля определены следующие основания p1(z)=z+1, p2(z)=z2+z+1, p3(z)=z4 +z3+z2+z+1, p4(z)=z4 +z3+1, p5(z)=z4+z+1.

Согласно (2) определяем значения Pi(z)

P1(z)=p2(z)p3(z)p4 (z)p5(z)=z14+z13+z12 +z11+z10+z9+z8+z 7+z6+z5+z4+z3 +z2+z+1;

P2(z)=p1 (z)p3(z)p4(z)p5(z)=z13 +z12+z10+z9+z7+z 6+z4+z3+z+1;

P 3(z)=p1(z)p2(z)p4(z)p 5(z)=z11+z10+z6+z 5+z+1;

P4(z)=p1(z)p 2(z)p3(z)p5(z)=z11+z 10+z9+z8+z6+z4 +z3+1;

P5(z)=p1 (z)p2(z)p3(z)p4(z)=z1l +z8+z7+z5+z3+z 2+z+1.

Для выполнения условия Bi (z)=1modpi(z) вычислим значения весов ортогональных базисов. Получаем m1(z)=1; m2(z)=z; m 3(z)=z3+z; m4(z)=z3; m 5(z)=z.

Определим значения m1 (z), воспользовавшись равенством (5). Тогда

m 1(z)=1; m2(z)=z2(z+1)mod(z2 +z+1)=z;

m3(z)=[(z3+z)(z 3+1)(z2+1)(z3+z2+1)]mod(z 4+z3+z2+z+1)=z3+z;

m4(z)=[z5(z3+z+1)(z 3+z2+z+1)]mod(z4+z3+1)=z 3;

m5(z)=[(z3+z 2+z)(z3+z)(z2+z)(z3+z 2)]mod(z4+z+1)=z.

Рассмотрим работу группы блока 5 расчета ортогональных базисов на примере блока 5, функционирующего по модулю р3(z)=z4 +z3+z2+z+l. При поступлении первого сигнала по входу 10 с выхода первого блока памяти 12 на первый вход умножителя 13 по модулю р3(z)=z4+z3+z 2+z+1 подается значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , которое умножается на 1 и записывается в регистр 16. Так как все вычислительные каналы, определяемые основаниями ПСКВ, находятся в работоспособном состоянии, то в процессе функционирования вычислительной системы ПСКВ на управляющих входах 9 появится сигнал

(y1, y2, y2 , y4, y5)=(1, 1, 1, 1, 1),

который поступает на группу управляющих входов 11 блока 5 расчета ортогональных базисов.

При поступлении второго сигнала по входу 10 с выхода первого блока памяти 12 на первый вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z 3+z2+z+1 подается значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , которое умножается на значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , поступившее на второй вход умножителя 13 по модулю p 3(z)=z4+z3+z2+z+1. Данное значение было записано в регистре 16 и поступило на второй вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z 3+z2+z+1 при поступлении второго синхросигнала 10. В результате на выходе умножителя 13 по модулю p3 (z)=z4+z3+z2+z+1 получается результат устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 который записывается в регистр 16.

При поступлении третьего сигнала по входу 10 с выхода первого блока памяти 12 на первый вход умножителя 13 по модулю p 3(z)=z4+z3+z2+z+1 подается значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 которое умножается на значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 поступившее на второй вход умножителя 13 по модулю p 3(z)=z4+z3+z2+z+1. Данное значение было записано в регистре 16 и поступило на второй вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z 3+z+z+1 при поступлении третьего синхросигнала 10. В результате на выходе умножителя 13 по модулю p3(z)=z4 +z3+z2+z+1 получается результат устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 который записывается в регистр 16.

При поступлении четвертого сигнала по входу 10 с выхода первого блока памяти 12 на первый вход умножителя 13 по модулю p 3(z)=z4+z3+z2+z+1 подается значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 которое умножается на значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 поступившее на второй вход умножителя 13 по модулю p 3(z)=z4+z3+z2+z+1. Данное значение было записано в регистре 16 и поступило на второй вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z 3+z2+z+1 при поступлении четвертого синхросигнала 10. В результате на выходе умножителя 13 по модулю p3 (z)=z4+z3+z2+z+1 получается результат устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Полученное значение с первого выхода регистра 16 подается на вход умножителя 15, на второй вход которого подается значение Р3(z)=p1(z)p2 (z)p4(z)p5(z)=z11+z10 +z6+z5+z+1 с выхода второго блока памяти 14. Данное значение будет определяться управляющим сигналом

(y1, y2, y2, y 4, y5)=(1, 1, 1, 1, 1),

который поступает на входы второго блока памяти 14 с группы управляющих входов 11 блока 5 расчета ортогональных базисов. В результате значение ортогонального базиса будет равно B3(z)=z 14+z13+z12+z1l+z9 +z8+z7+z6+z4+z 3+z2+z.

Остальные блоки 5 расчета ортогональных базисов работают аналогичным образом.

В таблице 2 представлены ортогональные базисы исходной системы ПСКВ, в которой все основания являются работоспособными.

Таблица 2
Ортогональные базисы
Ортогональные базисы Веса
B 1(z)=z14+zl3+z12+z 11+z10+z9+z8+z7 +z6+z5+z4+z3+z 2+z+1mi(z)=l
B2 (z)=z14+z13+z11+zl0 +z8+z7+z5+z4+z 2+zm^(z)=z
В3 (z)=z14+z13+z12+z11 +z9+z8+z7+z6+z 4+z3+z2+z ms(z)=z+z
В4(z)=z14+z13+z12 +z11+z9+z7+z6+z 3m4(z)=z 3
B 5(z)=z12+z9+z8+z6 +z4+z3+z2+z ms(z)=z

Полученные данные совпадают с контрольным просчетом.

Рассмотрим процедуру постепенной деградации структуры не позиционного процессора ПСКВ. Допустим, что в процессе функционирования отказало последнее основание p5(z)=z4+z+1. Тогда диапазон представления входные данных составит P1234(z)=z l1+z8+z7+z5+z3 +z2+z+1.

При этом ортогональные базисы и соответствующие им веса составят

B1 устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=z10+z9+z8 +z6+z5+z2+1; m1устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=1.

B2устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=z10+z9+z6 +z5+z4+z; m2устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=z.

B3устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 l234(z)=z9+z8+z6 +z2; m3устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=z2.

B 4устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=z9+z6+z4 +z; m4устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=z2+z.

Для перерасчета ортогональных базисов определим значения

P1устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=z10+z9+z8 +z6+z5+z2+1; m1устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=1;

P2устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=z9+z8+z5 +z4+z3+1; m2устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=[z2(z+1)]mod z2 +z+1=z.

P3устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=z7+z6+z4 +1;

m3устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=[(z3+z)(z3+1)(z 2+1)]mod(z4+z3+z2+z+1)=z 2;

P4устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=z7+z6+z5 +z2+z+1;

m1устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 1234(z)=[z5(z3+z+1)]mod(z 4+z3+1)=z2+z.

Так как произошел отказ пятого вычислительного канала, определяемого основанием ПСКВ p5(z)=z4+z+1, а все остальные находятся в работоспособном состоянии то в процессе функционирования вычислительной системы ПСКВ на управляющих входах 9 появится сигнал

(y1, y2, y3 , y4, y5)=(1, 1, 1, 1, 0),

который поступает на группу управляющих входов 11 блока 5 расчета ортогональных базисов.

Рассмотрим работу группы блока 5 расчета ортогональных базисов на примере блока 5, функционирующего по модулю p3(z)=z4+z3+z 2+z+1. При поступлении первого сигнала по входу 10 с выхода первого блока памяти 12 на первый вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z3+z2+z+1 подается значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 которое умножается на 1 и записывается в регистр 16.

При поступлении второго сигнала по входу 10 с выхода первого блока памяти 12 на первый вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z3+z2+z+1 подается значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 которое умножается на значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 поступившее на второй вход умножителя 13 по модулю р 3(z)=z4+z3+z2+z+1.

Данное значение было записано в регистре 16 и поступило на второй вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z 4+z3+z2+z+1 при поступлении второго синхросигнала 10. В результате на выходе умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z3+z2+z+1 получается результат устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 который записывается в регистр 16.

При поступлении третьего сигнала по входу 10 с выхода первого блока памяти 12 на первый вход умножителя 13 по модулю p 3(z)=z4+z3+z2+z+1 подается значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 которое умножается на значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 поступившее на второй вход умножителя 13 по модулю p 3(z)=z4+z3+z2+z+1. Данное значение было записано в регистре 16 и поступило на второй вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z 3+z2+z+1 при поступлении третьего синхросигнала 10. В результате на выходе умножителя 13 по модулю p3 (z)=z4+z3+z2+z+1 получается результат устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 который записывается в регистр 16.

При поступлении четвертого сигнала по входу 10 с выхода первого блока памяти 12 на первый вход умножителя 13 по модулю p 3(z)=z4+z3+z2+z+1 подается значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 которое умножается на значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 поступившее на второй вход умножителя 13 по модулю p 3(z)=z4+z3+z2+z+1. Данное значение было записано в регистре 16 и поступило на второй вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z 3+z2+z+1 при поступлении четвертого синхросигнала 10. Значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 будет соответствовать ситуации, когда произошел отказ основания p5(z)=z4+z+1. В результате на выходе умножителя 13 по модулю p3(z)=z4 +z3+z2+z+1 получается результат

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Полученное значение с первого выхода регистра 16 подается на вход умножителя 15, на второй вход которого подается значение P3устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 l234(z)=p1(z)p2(z)p 4(z)=z7+z6+z4+1 выхода второго блока памяти 14. Данное значение будет определяться управляющим сигналом

(y1, y2, y 3, y4, y5)=(1, 1, 1, 1, 0),

который поступает на входы второго блока памяти 14 с группы управляющих входов 11 блока 5 расчета ортогональных базисов. В результате значение ортогонального базиса будет равно B3устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 l234(z)=z9+z8+z6 +z2.

Осуществив произведение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 на устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 получаем пересчет ортогональных базисов в новой системе оснований, которые совпадают с представленными ранее.

Проведем дальнейшую деградацию структуры непозиционного процессора ПСКВ. Допустим, что в процессе дальнейшего функционирования отказало четвертое основание p4(z)=z4+z3 +1. Тогда диапазон представления входных данных составит P 123(z)=z7+z6+z5+z 2+z+1.

При этом ортогональные базисы и соответствующие им веса составят

B1 устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 123(z)=z6+z4+z3 +z2+1, m1устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 123(z)=1.

B2устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 123(z)=z6+z5+z+1; m 2устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 123(z)=z+1.

B3устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 123(z)=z5+z4+z3 +z2+z+1; m3устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 l23(z)=z2+z+1.

Для перерасчета ортогональных базисов определим значения

P1устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 123(z)=z6+z4+z3 +z2+1; m1устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 123(z)=1.

P2устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 123(z)=z5+1; m2устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 123(z)=z2modz2+z+1=z+1.

P3устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 123(z)=z3+1;

m 3устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 l23(z}=[(z3+z)(z3+1)]mod(z 4+z3+z2+z+1)=z2+z+1.

Осуществив произведение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 на соответствующее значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 получаем пересчет ортогональных базисов в новой системе оснований, которые совпадают с представленными ранее.

Так как произошел отказ четвертого вычислительного канала, определяемого основанием ПСКВ p4(z)=z4+z3+1, а все остальные находятся в работоспособном состоянии то в процессе функционирования вычислительной системы ПСКВ на управляющих входах 9 появится сигнал

(y1, y2 , y3, y4, y5)=(1, 1, 1, 0, 0),

который поступает на группу управляющих входов 11 блока 5 расчета ортогональных базисов.

Рассмотрим работу группы блока 5 расчета ортогональных базисов на примере блока 5, функционирующего по модулю p3(z)=z4 +z3+z2+z+1. При поступлении первого сигнала по входу 10 с выхода первого блока памяти 12 на первый вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z3+z 2+z+1 подается значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 которое умножается на 1 и записывается в регистр 16.

При поступлении второго сигнала по входу 10 с выхода первого блока памяти 12 на первый вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z3+z2+z+1 подается значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 которое умножается на значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 поступившее на второй вход умножителя 13 по модулю p 3(z)=z4+z3+z2+z+1. Данное значение было записано в регистре 16 и поступило на второй вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z 3+z2+z+1 при поступлении второго синхросигнала 10. В результате на выходе умножителя 13 по модулю p3 (z)=z4+z3+z2+z+1 получается результат устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

который записывается в регистр 16.

При поступлении третьего сигнала по входу 10 с выхода первого блока памяти 12 на первый вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z3+z2+z+1 подается значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 которое умножается на значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 поступившее на второй вход умножителя 13 по модулю p 3(z)=z4+z3+z2+z+1. Данное значение было записано в регистре 16 и поступило на второй вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z 3+z2+z+1 при поступлении третьего синхросигнала 10. В результате на выходе умножителя 13 по модулю p3 (z)=z4+z3+z2+z+1 получается результат

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

который записывается в регистр 16.

При поступлении четвертого сигнала по входу 10 с выхода первого блока памяти 12 на первый вход умножителя 13 по модулю p3(z)=z4+z3+z2 +z+1 подается значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 , которое умножается на значение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 поступившее на второй вход умножителя 13 по модулю p 3(z)=z+z+z+z+1. Данное значение было записано в регистре 16 и поступило на второй вход умножителя 13 по модулю p3 (z)=z4+z3+z2+z+1 при поступлении четвертого синхросигнала 10. Значения устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 и устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 будут соответствовать ситуации, когда произошел отказ оснований p4(z)=z4+z3+1 и p 5(z)=z4+z+1. В результате на выходе умножителя 13 по модулю р3(z)=z4+z3+z 2+z+1 получается результат

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840

Полученное значение с первого выхода регистра 16 подается на вход умножителя 15, на второй вход которого подается значение P3устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 l234(z)==p1(z)p2(z)==z+1 с выхода второго блока памяти 14. Данное значение будет определяться управляющим сигналом

(y1, y2 , y3, y4, y5)=(1, 1, 1, 0, 0),

который поступает на входы второго блока памяти 14 с группы управляющих входов 11 блока 5 расчета ортогональных базисов. Осуществив произведение устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 на устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 получаем пересчет ортогональных базисов в новой системе оснований. В результате значение ортогонального базиса будет равно B3устройство для преобразования из полиномиальной системы классов   вычетов в позиционный код, патент № 2409840 123(z)=z5+z4+z3 +z2+z+1, которые совпадают с представленными ранее.

Класс G06F11/07 Реагирование на наличие ошибки, например отказоустойчивость

способ контроля тупиковых ситуаций инфокоммуникационной системы и устройство для его осуществления -  патент 2509346 (10.03.2014)
способ взаимодействия терминального устройства клиента с сервером по сети интернет с повышенным уровнем защиты от ddos атак и система для реализации способа -  патент 2496136 (20.10.2013)
устройство обнаружения и устранения отказов при передаче двоичных сигналов по двум линиям оптического канала -  патент 2484521 (10.06.2013)
способ и устройство контроля систем авионики, связанных с общей средой -  патент 2477515 (10.03.2013)
устройство для мажоритарного выбора сигналов -  патент 2476923 (27.02.2013)
отказоустойчивый процессор -  патент 2417409 (27.04.2011)
способ для интерактивной автоматической обработки моделирования разломов, включающий в себя способ для интеллектуального распознавания взаимосвязей разлом-разлом -  патент 2414743 (20.03.2011)
способ записи и считывания информации для устройств с электронной памятью и устройство для его использования -  патент 2406110 (10.12.2010)
способ и считываемый компьютером носитель для загрузки содержимого файла данных -  патент 2388042 (27.04.2010)
нейронная сеть для обнаружения ошибок в симметричной системе остаточных классов -  патент 2374678 (27.11.2009)

Класс H03M7/18 преобразование в коды в остатках или из них

устройство для преобразования из полиномиальной системы классов вычетов в позиционный код -  патент 2513915 (20.04.2014)
устройство для формирования остатка по произвольному модулю от числа -  патент 2445730 (20.03.2012)
устройство для формирования остатка по заданному модулю -  патент 2421781 (20.06.2011)
устройство для преобразования двоичного кода в код системы остаточных классов (сок) -  патент 2413279 (27.02.2011)
нейронная сеть для обнаружения ошибок в симметричной системе остаточных классов -  патент 2374678 (27.11.2009)
устройство для формирования остатка по произвольному модулю -  патент 2368942 (27.09.2009)
вычислительное устройство -  патент 2356086 (20.05.2009)
вычислительное устройство -  патент 2348965 (10.03.2009)
устройство для формирования остатка по произвольному модулю от числа -  патент 2324972 (20.05.2008)
устройство для преобразования числа из полиномиальной системы классов вычетов в позиционный код с коррекцией ошибки -  патент 2309535 (27.10.2007)
Наверх