БЛОКОВО-КОМПОЗИЦІЙНИЙ МЕТОД ФОРМУВАННЯ КОНТРОЛЬНИХ СИГНАТУР ФУНКЦІОНУВАННЯ ЦИФРОВИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ ВЛАСТИВОСТЕЙ СИГНАТУРНОГО ПОЛЯ TSF[2N,PM(X)]
DOI:
https://doi.org/10.32782/IT/2024-4-24Ключові слова:
функціональний сигнатурний контроль, методи контролю цифрових систем, функціональна контролепридатність, кіберстійкість.Анотація
В контексті посилення актуальності проблеми забезпечення надійності функціонування різноманітних цифрових інформаційно-вимірювальних систем комплексів управління об’єктами критичної інфраструктури в умовах зовнішнього шкідливого впливу (кібератак), актуальною стає задача розробка цих комплексів управління із властивістю контролепридатності структурних вузлів (пристроїв) у реальному масштабі часу їх функціонування. При цьому визначальними умовами рішення задачі синтезу повинні бути дві: досягнення високої здатності апаратного функціонального контролю виявляти багатократні помилки у двійкових кодах при їх передачі, обробці та зберіганні та апаратна надлишковість функціонального контролю повинна бути мінімальною. Тому на базовому схемотехнічному рівні побудови цифрових систем виникає, в першу чергу, необхідність подальшого розвитку (нового етапу) схемотехніки мікросхем середнього та високого ступеня інтеграції. Мета роботи. На основі критичного аналізу ряду звісних методів функціонального апаратного контролю запропоновано схемотехнічний сигнатурно-функціональної підхід щодо створення нового покоління мікросхем середнього та високого ступеня інтеграції із вбудованими вузлами функціонального сигнатурного функціонального контролю, які б забезпечували високу достовірність контролю за мінімальної схемо- технічної (апаратної) надлишковості. Метод. Рішення задачі синтезу ґрунтується на використанні математичного апарату авторської сигнатурної алгебри сигнатурного поля В. Тупкало TSF[2n,Pm(x)]. Наукова новизна. Розроблено нове методичне рішення задачі синтезу формувачів контрольних сигнатур паралельного комбінаційного типу для багато розрядних операндів шляхом їх агрегації з окремих уніфікованих типових блоків малої розрядності. Доказана можливість двох способів такої агрегації при побудові формувачів сигнатур комбінаційного типу. Висновки. Виходячи з двох запропонованих варіантів використання моделей паралельних формувачів сигнатур комбінаційного типу, можна запропонувати два можливих напрямків подальшого розвитку схемотехніки мікросхем середнього та високого ступеня інтеграції для побудови цифрових інформаційно-вимірювальних систем комплексів управління широкого призначення. По-перше, запропоновані моделі можуть бути реалізовані як окремі серії мікросхем вузлів сигнатурного контролю для побудова функціонально контролепридатних (самоконтролюючих у реальному часі функціонування) цифрових інформаційно-вимірювальних систем комплексів управління, по-друге – як функціональна інтегрована складова низки базових мікросхем схемотехніки цифрових систем. Подальшим напрямом розвитку теми статті є розробка методів схемотехніки сигнатурного функціонального контролю цифрових інформаційно-вимірювальних систем комплексів управління на основі множини сигнатурних полів В. Тупкало ТSF[2kn,Pm(x)].
Посилання
Прищепа М. М., Погребняк В. П. Мікроелектроніка. У 3-х частинах. Ч. 2. Елементи мікросхемотехніки: Навч. посіб / М. М. Прищепа. Київ: Вища школа, 2006. 503 с.
Бондаренко І. М., Бородін О. В., Карнаушенко В. П. Сучасна компонентна база електронних систем: навч. посібник для студентів ЗВО. Харків: ХНУРЕ, 2020. 268 с.
Піддубний В. О., Товкач І. О. Елементна база радіоелектронної апаратури: В 4 ч. Ч. 4. Основи мікроелектроніки: навч. посіб. для студ. спеціальності 172 «Телекомунікації та радіотехніка». Київ :КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021. 98 с.
Бондаренко І. М., Глушко А. П., Меньков О. М. Коди та кодування. Навч. посібник. Харків. ХІ ВПС, 2003. 116 с.
Локазюк В. М. Контроль і діагностування обчислювальних пристроїв та систем: Навч. посібник для вузів. Хмельницький: ТУП, 1996. 175 с.
Чегренець В. М., Руденко Н. В. Комп’ютер та комп’ютерна арифметика. Київ: Державний Університет Телекомунікацій, Навчально-науковий Інститут Телекомунікацій та Інформатизації, 2016. 120 с
Говорущенко Т. О., Гнатчук Є. Г. Особливості відмовостійких комп’ютерних систем з програмованою логікою як об’єктів діагностування. Вісник Хмельницького національного університету. № 5, 2010. С. 222–226.
Авраменко А. С., Авраменко В. С., Косенюк Г. В. Тестування програмного забезпечення. Навчальний посібник. Черкаси: ЧНУ імені Богдана Хмельницького, 2017. 284 с.
Тупкало В. М. Розробка моделей кіберстійких інформаційних систем управління на основі використання математичного апарату сигнатурної алгебри. V Міжнарод. наук.-практ. конф. «Управління якістю в освіті та промисловості: досвід, проблеми та перспективи», 20-21 травня 2021 р. зб. тез доп. Львів: ЛА «Піраміда», 2021. С. 186–187.
Тупкало В. М. Розробка моделей кіберстійких інформаційних систем управління на основі використання математичного апарату сигнатурної алгебри: авторське свідоцтво № 131020; заяв. 31.10.2024; опубл. 29.11.2024, Бюл. № 84.
Tupkalo V., Cherepkov S. Systems engineering of cybersecured digital and information measuring systems based on the signature Boolean-polynomial algebra synthesis apparatus. Measurements infrastructure. № 5. 2023. pp.1–14.
Tupkalo V., Cherepkov S. Signature functional control of digital automatic device register operations. Measurements infrastructure. № 7. 2024. pp.1–13.
