数字电路并发差错定位的概念与基本结构

在数字电路的并发差错检测理论的基础上 ,建立了一种并发差错定位数字电路理论 ,它包括并发差错定位电路有关特性的定义、实现基本功能的电路的模块结构及其内部模块之间互连的条件 .数字电路的并发差错定位指的是电路在正常工作条件下 ,无需任何外加用于定位电路故障的输入矢量就能自动定位其内部的故障 .一个基本并发差错定位电路由实现电路基本功能的基本功能模块和实现电路差错定位功能的定位器级联所构成 .系统地定义了表征并发差错定位电路和定位器特性的若干概念 ;证明了基本并发差错定位电路要达到并发差错定位的目标 ,基本功能模块与定位器互连所需满足的条件 ;用具体实例说明了有关概念的应用 .

N为偶数的并发差错可定位N-模冗余结构

N-模冗余结构是一种广泛应用的容错结构 .其有效性是建立在它所包含的故障模块数不超过 (N- 1) /2的假设之上的 .而破坏该假设的可能途径有故障累积和同时故障 .防止故障模块累积的方法之一是使冗余系统具有故障定位能力 ,然后及时地将故障模块予以隔离和替换 .传统的静态和动态硬件冗余结构或者不具有故障定位能力 ,或者不提供显式的故障定位信息 ,并且对附加电路本身的故障是无法处理的 .为此 ,针对静态硬件冗余结构 ,作者等人曾提出了 N为奇数情况下的差错定位解决方案 ,而该文则提出了 N为偶数情况下的相应解决方案 .

交替互补定位器及其用于双模比较冗余结构的差错定位

双模比较冗余结构是一种广泛应用的低成本容错结构 .当两个冗余模块之一发生故障时 ,比较器将给出差错检测指示输出 ,该输出既可以按中断信号形式通知系统作出相应的差错处理 ,也可以按硬件信号形式直接用于终止系统工作或启动重构 ,目的是防止故障冗余结构给出错误输出 ,或者确保系统能够提供连续的服务 .这种冗余结构的缺点是比较器不能确切指明故障模块 ,并因此而需要较大的时间开销来完成系统重构和恢复操作 .为解决这一问题 ,提出了一种具有并发输出差错定位功能的双模比较冗余结构 .其中单个冗余模块的输出是一个交替矢量 ,两个冗余模块的输出形成了一个交替互补矢量 ,该矢量送入一个交替互补定位器 .在正常输入情况下 ,根据定位器的输出就可以确定冗余系统是无差错的、还是冗余模块或定位器本身存在故障 .交替互补定位器由 D型触发器和通用门电路构成 ,它被证明为是一个完全故障定位的定位器 .由于所提出的双模比较冗余结构是基于时间冗余原理工作的 ,因此它适用于对速度要求不是非常苛刻的容错系统 .