Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Автоматизация конструкторского проектирования в радиоэлектронике и вычислительной технике. Автоматизация конструкторского проектирования вычислительной техники

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
6.19 Mб
Скачать

рэятности P<s/j;6buio замечено, что плохо проверяются те схе­ мы, в которых в ряце внутренних узлов относительные часто­ ты близки к *1" или "О", особенно если вследствие этого зна­ чения относительных частот на выходе становятся тоже близ­ кими к м\* или "О". Это можно объяснить тем, что на входы схемы поступают такие СТВ, которые вызывают однообразные значения сигналов во внутренних узлах схемы, из-за чего не могут быть созданы условия, обеспечивающие проявление а транспортировку многих возможных неисправностей. Поэтому основная идея предлагаемого ниже способа заключается в том, чтобы не допустить такого "однообразия" в схеме, т.е. стре­ миться к тому, чтобы количество комбинаций значений сигна­ лов во внутренних узлах было как можно большим в надежде на то, что среди них будет большее количество комбинаций,

тчшизирующих разные пути* Итак, пусть проверяется комбинационная древовидная схе­

ма. Потребуем, чтобы значение Z на выходе

логического эле­

мента (ЛЭ) последнего ранга U было равным

0 ,5 , а входные

вероятности этого ЛЭ были равны между

собой. Кроме того,

потребуем, чтобы входные вероятности каждого ЛЭ рангов

1 тоже были равными между

собой, причем выход­

ные вероятности ЛЭ рангов U- f

/ определялись вход­

ными вероятностями элементов ранга и

 

2 соответст­

венно. Такое распределение вероятностей обеспечит большое разнообразие комбинаций сигналов во входных и внутренних узлах схемы; и поэтому можно ожидать, что будет активизи­ ровано много путей, позволяющих обнаружить многие неисправ­ ности. «Действительно, если схема проверяется детерминирован­ ным способом путем активизации пути для каждой пары неис­ правностей типа постоянного сигнала "1" и "О" - X j,X £ (i =

= 12, ..v n)t* Y j,

относительная частота "1" на

выходе схемы тоже будет

равна 0,5 .

Когда выходная вероятность ЛЭ задана, входные вероят­ ности этого элемента легко определяются по формулам вычис­ ления выходных вероятностей ЛЭ, приведенным в [1]. Так как требуется, чтобы входные вероятности каждого ЛЭ были оди­ наковыми, то выходная вероятность элемента И согласно t i l :

откуда

*

X * у Z

 

U )

151

Аналогично цля элемента ИЛИ вхэцные вероятности, обес­ печивающие заданную выходную вероятность, вычисляются по формуле

'• /-К ЕТ

( 2)

Для элементов И-НЕ и ИЛИ-НЕ соответственно:

 

X- VT^z

( 3)

 

(4)

Вообще говоря, получить аналогичные формулы для других сложных ЛЭ несложно.

Итак, процедура вычисления входных вероятностей схемы сводится к следующим этапам:

- задается выходная вероятность схемы Z = 0,5 ;

-по формулам (1) - (4) вычисляются входные вероятности ЛЭ ранга и>}

-согласно структуре схемы, входные вероятности ЛЭ ран­

га

и принимаются за выходные вероятности ЛЭ ранга а - 1

и вычисляются входные вероятности элементов

ранга и -1 ;

 

- последовательность действий, описанных цля

предыдуще­

го

этапа, повторяется для ЛЭ рангов

fj

в результа­

те чего получаются входные вероятности схемы, обеспечиваю­ щие значение выходной вероятности 0,5.

Вышеописанный подход позволяет повысить вероятности об­ наружения неисправностей выбранной части схемы. Для этой цели необходимо потребовать, чтобы вероятность на выхо­ де выбранной подсхемы Ук приняла значение 0 ,5 , и исходя из этого описанным выше способом вычислить входные вероятно­ сти этой подсхемы. Кроме того, необходимо обеспечить высо­ кие вероятности условий транспортировки неисправностей от узла УА до выхода Z. Это обеспечивается опять же путем вы­ числения соответствующих значений входных вероятностей схемы.

Рассмотренный способ выбора входных вероятностей легко распространяется • на комбинационные схемы со сложными ком­ бинационными элементами, т.к. цля них по формулам ( 1 ) -

(4) легко получить соответствующие формулы. Однако для схем со многими выходами и сходящимися разветвлениями возникает проблема, заключающаяся в следующем. В таких схемах возни­

кают ситуации, изображенные на рис.

1, когда по заданному Z

необходимо определить значения

,у* д(2 2)

15 2

Y -

При последовательном вычислении значений

 

У<г,1Ъ У<2,2)

в зависимости от функций Ffj

F3 J

выполняемых соответствующими ЛЭ, в общем случае окажется, что У а з)? #(2,7) -Такие ситуации решаются путем принятия зна­ чения .Хотя точность вычислений уменьшается, основная идея рассматриваемого эвристического способа опре­

деления вектора Рх сохраняется.

Рассмотрим особенности применения рассмотренного поцхода для последовательностных ДУ. С этой целью условно обор­ вем все обратные связи рассматриваемой схемы, а места об­ рывов будем рассматривать как дополнительные входы

комбинационного эквивалента исходной схемы. Как и для комбинационных ДУ потребуем, чтобы выходные вероятно­ сти были равными 0,5. Отметим, что для вычисления выход­ ных вероятностей ЛЭ с памятью, как и для комбинационных ЛЭ, могут быть получены соответствующие формулы. Напри­

мер, для

триггера J И

при независимых входных сигналах

Z=

; где / / -

вероятность

"1" на входе

J j

- ве­

роятность

"1"

на в х о д е .Z

-

вероятность "1*

на выходе#

Поэтому в

комбинационном

эквиваленте могут

содержать­

ся ЛЭ с памятью, необходимо оборвать лишь глобальные об­

ратные связи. Для вычисления

 

px%J обеспечивающего выходные

вероятности 0;5, должно быть

учтено следующее. Значения

вероятностей появления

на

тех входах ЛЭ, которые соеди­

нены обратными связями с выходами элементов старших ран­ гов, задаются их выходными вероятностями. Другие входные вероятности ЛЭ должны вычисляться с учетом всего этого.

Например, пусть вход ‘‘фрагмента схемы, изображенного на рис. 2, является дополнительным, возникшим из-за обрыва об­

ратной связи.

Тогда вероятность

задается значением, опре­

деленным на

одном из предыдущих этапов процедуры вычисле­

ния входных вероятностей

схемы, а формула (1), принимае­

мая для вычисления *0^2

изменяется следующим образом:

 

 

1 5 3

 

Or

&

 

х,-

 

2

 

 

Х г

 

Рис. 2 .

Применение процедуры

определения вектора p Xj обеспечива­

ющего высокие вероятности обнаружения неисправностей, про­ иллюстрируем следующим примером.

П рим ер. Пусть рассматривается последовательная схема и ее комбинациэнный эквивалент, приведенные на рис. 3. Не­

обходимо

 

о п р е д е л и т ь . у

обеспечивающий высокие ве­

роятности

обнаружения неисправностей.

 

 

 

Для

этого потребуем, чтобы Z - 0,5, Тогда

по (4):

 

 

 

* r ~ y e = t-V T s-0,2929

у,

 

Так

как для

должно выполняться

условие

= 0 ,5 ,фор­

мула (4)

для вычисления / /

меняется

следующим

образом:

 

 

£/= 0,4Г42

 

 

 

 

 

 

 

вычисляются по формуле

(1):

 

 

 

хт~ f j = °'ш е

 

 

 

 

Аналогично

определяются

другие внутренние и входные ве­

роятности, значения которых указаны на рис. 3.

 

 

Добавим, что средствами

системы технического

проектиро­

вания "Каунас-З" было установлено, что 100 случайных набо­ ров, описываемых вектором р% = ^0 .6436, 0 ,7 0 2 6 , 0 .2 9 1 0 , 0 .4 5 2 1 , 0 . 2 9 2 9 обеспечивают полноту проверки схемы - 81%. Полнота проверки той же схемы рядом других случайных последовательностей той же длины, описываемых векторами/^ отличными от вычисленного выше колебалась в пределах 2 4 -

72%.

В заключение следует отметить, что предложенный подход: - не обеспечивает определения оптимального вектора в

смысле формулировки и решения задачи оптимизации; - на практике дает ощутимое повышение эффективности про­

верки ДУ случайными наборами;

1 5 4

Рис. 3 .

—позволяет проверять ДУ со сложными комбинационными

ипоследовательностными ЛЭ;

-позволяет построить разные векторы />х для диагности­

рования отдельных участков схемы, что в конечном результа­ те обеспечивает большую полноту проверки схемы.

 

 

Л и т е р а т у р а

 

1.

PA R K E R

M cC L U S K E Y

Е, P ro b a b ilistic

T re a tm e n t of G e n e ra l C o m b in atio n al

N e tw o rk s .

IE E E

T ra n s a c tio n s

o n C o m p u ters, 1 9 7 5 , Ju n e voJ%c . 24.

2.

БЕРШТЕЙН M.C., РОМАНКЕВИЧ A.M. Метод статисти­

ческого

контроля логических схем. - Кибернетика, 1974, N? 1.

3. ЯРАМАЙТИС А,А. Вычисление вероятности обнаруже­ ния неисправности путем использования булевой разницы. - В кн.: Вычислительная техника. Материалы конф. ''Автоматизиро­ ванное техническое проектирование электронной аппаратуры?

Каунас, 1^82.

4. ЯРАМАЙТИС А.А. Вероятность активизации пути в по­ следовательностных схемах случайными входными наборами. - В кн.: Материалы конф. "Автоматизация технического проекти­ рования цифровой аппаратуры", Каунас, 1984 .

5. БЕРШТЕЙН М.С. О различимости неисправностей ком­ бинационных схем стохастическим методом. - Кибернетика, 1976, № 3.

УДК 6 8 1 .3 2 5 .6 5

Д.И. Батищев, В.Ф. Морозов. Гибкая трассировка пе­ чатных проводников с учетом метрических ограниче­ ний. - В межвузовском сб.: Автоматизация конструк­ торского проектирования в радиоэлектронике и вычис­ лительной технике; Вильнюс, 1985, т. 5, с. 3 -1 1 ,

Задача трассировки печатных проводников рассматривается как задача многокритериальной оптимизации. Предлагается ал­ горитм, сочетающий в себе эффективность алгоритмов гибкой трассировки и волновых алгоритмов в плане учета метрических ограничений. Приведен пример, иллюстрирующий работу алго­ ритма.

Ил. 4, библ. 5.

УДК 6 2 1 .8 .0 4 9 .7 5

В,Г. Марагин, Б.Н. Деньцэбренкэ. Оптимальное разме­ щение элементов на плате. - В межвузовском сб.: Ав­ томатизация конструкторского проектирования в радио­ электронике и вычислительной технике. Вильнюс, 1985, т. 5, с. 1 1 -1 8 ,

Предлагается новый метод глэбалыю-эптимальнэго разме­ щения элементов на плате по критерию суммы длин соединений. При размещении используются все рациональные списки оче­ редности, число которых не превышает N - числа элементов

в схеме. Для выбора места размещения формируется фронт раз­ мещения из ячеек, смежных с уже занятыми местами. Для уменьшения числа перебора вариантов используется метод вет­ вей и границ. Нижняя граница оценки определяется на каждом шаге размещения, как минимально возможная сумма длин со­ единений при самом благоприятном взаимном расположении эле­ ментов.

Ил. 1, библ. 2.

1 5 7

УДК 6 8 1 * 5 .0 0 1 .2 :6 2 1 .3 8

Ю.Н. Стрельников, И.В. Полыдикова, Г.Д. Дмитревич. Методические проблемы конструирования печатных плат в диалоговых САПР. - В межвузовском сб.: Автома­ тизация конструкторского проектирования в радноэл^кт^ ронике и вычислительной технике. Вильнюс, 1 9 8 5 , т. 5,

с.1 8 -2 6 .

Формулируются некоторые методические проблемы констру­ ирования печатных плат в диалоговых САПР, связанные с при­ менением в едином процессе автоматических и интерактивных графических процедур формирования проектных решений. Эти проблемы касаются выбора уровня интерактивного взаимодей­ ствия, формирования оптимальных маршрутов проектирования, обучения пользователя и системы. Предлагаются пути и мето­ ды их решения.

Еибл. 6.

УДК 6 8 1 .3 2 3 ;6 2 1

В.А. Жилявичюс, Р.Й. Балтрушайтис. Критерии равно­ мерного размещения. - В межвузовском сб.: Автома­ тизация конструкторского проектирования в радиоэлект­ ронике и вычислительной технике. Вильнюс, 1985, т. 5, с. 2 6 -4 3 .

Рассматриваются вопросы определения оценок загруженно­ сти и пропускных способностей отдельных участков монтажно­ го пространства. На основе этих оценок построены различные критерии равн омерного размещения. Приведены результаты экс­ периментального исследования разработанных критериев.

Ил. 4, библ, 9.

УДК 6 8 1 .3 .0 8 2

Е.Г. Ойхман. Математические оценки структур данных в оперативной памяти для интерактивных САПР, - В межвузовском сб.: Автоматизация конструкторского

1 5 8

проектирования в оациоэлектрэнике и вычислительной технике. Вильнюс, 1985, т. 5, с. 4 3 -4 8 .

Исследуются вопросы оценки структур данных на этапе создания ее модели. Основными критериями, по которым оце­ ниваются модели, являются объем занимаемой памяти, а так­ же время поиска и обновления данных.

Библ. 6.

УДК 5 1 9 .8

В.А. Штуйкис. Метод компоновки групп на основе мно­ гократного решения вспомогательной задачи о назна­ чениях, - В межвузовском сб.: Автоматизация конст­ рукторского проектирования в радиоэлектронике и вы -., числительной технике.Вильнюс, 1985, т. 5, с. 4 8 -5 7 .

Рассматриваются задача и метод компоновки групп, когда критерием является минимум (максимум) суммы типов элемен­ тов во всех группах. Приводятся этапы и обоснование метода, численный пример и некоторые результаты его эксперименталь­ ной проверки.

Ил. 1, библ. 3,

УДК 6 8 1 .3 2 5 .6 5

Р.П. Базилевич, Ю.М. Греськэ. Синтез топологических укладок с минимизацией числа межслойиых переходов.- В межвузовском сб.: Автоматизация конструкторского проектирования D радиоэлектронике и вычислительной технике. Вильнюс, 1985, т. 5, с. 5 7 -6 7 .

Для выделенной замкнутой области, пересекаемой множе­ ством электрических соединений, рассмотрена задача синтеза двух плоских укладок.

Представлены эффективные алгоритмы, испэльзуюшие топо­ логический подход с минимизацией как числа соединений, реа­ лизуемых с межслойными переходами, так и общего числа пе­ реходов. Дана оценка машинных решений.

Ил. С, библ. 3.

1 5 9

УДК 6 8 1 .3 0 2 :6 8 1 .3 * 0 6

А.М. Бершадский, Е.В. Карлов, И.В. Тужилов. Приме­ нение функции загруженности монтажного пространст­ ва при коммутационном проектировании матричных БИС и ТЭЗ. - В межвузовском сб.: Автоматизациг конструкторского проектирования в радиоэлектронике к вычислительной технике. Вильнюс, 198 5 , т. 5,*

с.67 -7 2 .

Встатье рассматривается метод размещения компонентов матричных БИС и ТЭЗ по критерию минимума функции загру­ женности монтажного пространства. Показано, что данный кри­ терий размещения позволяет обеспечить хорошие условия для полностью автоматической трассировки межсоединений, т.к. со­ гласует цели этапов размещения и трассировки.

Ил. 1, библ. 5.

УДК 6 8 1 .3 .0 8 2

Е.Г. Ойхман. Модели системных библиотек элементов для интерактивных САПР печатных плат. - В межву­ зовском сб.: Автоматизация конструкторского проекти­ рования в радиоэлектронику и вычислительной технике. Вильнюс, 1985, т. 5, с. 7 2 -7 8 .

Исследуются различные способы построения библиотек эле­ ментов на внешней памяти. Предлагаемся модель системной библиотеки, отличающейся простотой ее пополнения.

Библ, 4.

УДК 5 1 9 .8 :6 8 1 .5 1

Й.-К.Л. Матицкас, Г.С. Палубецкис. Генерирование тестзадач разрезания графа с заданным оптимальным решением. —В межвузовском сб.: Автоматизация кон­ структорского проектирования в радиоэлектронике и ., вычислительной технике. Вильнюс, 1985, т. 5, с. 7 8 - 84,

1 6 0

Соседние файлы в папке книги