对实际数字电路中冗余故障的分析

系统地研究了实际数字电路中冗余故障的特性,详细深入地分析了ISCAS85基准电路中10个组合电路的全部550个冗余故障,找出了它们各自形成的原因并将其分成5类,研究发现其中只有3个故障是最难测的,算法中需要大量回溯;其它547个故障只要按照电路结构和测试本身的规律来形成测试,则基本上无需回溯中。     

求故障检测测试集的快速算法

本文介绍了利用布尔差分求故障检测测试集的快速算法;求最小覆盖的快速算法以及由非冗余的两级与-或(或-与)电路实现的单调函数构成的逻辑电路故障检测最小完全测试集的简便算法。     

基于系数矩阵变换的最优MPRM求解方法

针对多输出布尔函数,给出一种求解混合极性Reed-Muller(MPRM)的系数矩阵变换算法。以MPRM中的乘积项数为化简标准,采用穷举策略进行极性空间搜索,求解最优MPRM。在MCNC和ISCAS基准电路上的测试结果表明,与采用列表技术相比,该系数矩阵变换算法能平均缩短55.8%的最优MPRM求解时间。     

逻辑函数的双逻辑综合与优化

针对传统布尔逻辑在电路面积优化中存在的不足,提出了一种用传统布尔逻辑和Reed-Muller(RM)逻辑相结合的双逻辑优化算法.通过将原逻辑函数的乘积项转化为不相交乘积项,并利用不相交乘积项的位操作,将逻辑函数的覆盖分成2个部分,使之分别适合布尔逻辑综合和RM逻辑综合;同时提出了适合双逻辑函数的逻辑功能验证方法.双逻辑优化算法用C语言编程实现并用MCNC标准电路进行测试.实验结果表明,与单一的布尔逻辑综合结果相比,在绝大多数情况下文中算法可使电路面积获得进一步优化.     

纳米/CMOS电路单元的快速映射

针对纳米//CMOS混合电路(CMOL)单元映射问题,提出一种基于混合遗传算法的映射算法.将任意布尔电路转换为适于CMOL映射的基于或非门的电路,读入该电路进行染色体编码,形成初始种群;每一代种群经过二维交叉算子、变异算子进行解空间全局搜索,并引入模拟退火算法进行局部搜索使种群个体得以改进.对ISCAS和MCNC标准电路的实验结果表明,采用该算法进行求解不仅使电路面积小、时延短,且具有求解速度快、能处理规模较大电路的特点.     

布尔差分的逆运算——布尔积分

本文提出了布尔差分的逆运算的概念,即从布尔差分函数求其原函数,给出了寻求原函数的方法和一些基本定理,可作为进一步发展的基础。这对完整开关理论是有意义的。 开关理论一直在不断发展,日臻完善。现在已有布尔差分和布尔微分。布尔差分可类比于实函数的偏导数;布尔微分可类比于实函数的全微分。为理论上的完整性,自然应有逆运算布尔积分。布尔积分的提出对于完整开关理论无疑是有意义的。它的实际运用,如在故障探测、设计非冗余电路等中的应用,还有待于进一步探索。     

逻辑函数高阶布尔c-偏导数求解的算法实现

针对已有方法在求解布尔c-偏导数时只能解决小规模电路的问题,提出一种基于变量操作运算的大函数高阶布尔c-偏导数求解算法.首先将高阶布尔c-偏导数求解运算转化为逻辑函数的展开运算;然后根据乘积项是否包含需要展开的变量将函数分解成需要展开和不需要展开的二部分,进一步提高算法的速度.文中算法用C语言编程实现,并用MCNC测试电路进行了测试,结果表明,该算法能快速实现大函数高阶c-偏导数的求解;其效率与函数拆分的结果有关,但对输入变量的数量不敏感.     

减少自反馈测试硬件代价的两种方法

由被测电路自己施加测试向量的内建自测试方法把被测电路视为一种可利用的资源,而不仅仅是被测试的对象.通过将被测电路内部一些节点"反馈"连接到电路的输入端,被测电路可以在由外部加载初始测试向量之后,利用反馈顺序地产生并加载一组测试向量.对这种技术中的分组方法和反馈节点选取方法进行了改进,提出一种附加信息矩阵的面向多个特殊有向图的深度优先公共路径搜索方法和一种贪婪式反馈节点选取方法.对ISCAS85电路和MinTest测试集的仿真实验结果表明,这些方法可以有效减少硬件代价,并提高故障效率.     

一种基于权值的大规模分布式系统结构脆弱性分析算法

结构脆弱性是大规模分布式系统的典型脆弱性类型之一.针对大规模分布式系统实体间复杂的依赖关系和冗余备份机制,构建了实体拓扑模型.该模型采用简单有向图描述实体间依赖关系,采用故障容忍机制刻画节点间的冗余关系,并引入权值刻画节点或边失效对于业务流程的影响.在此基础上,提出了基于权值的大规模分布式系统结构脆弱性分析算法,该算法通过权值计算和基于故障传递的剪枝方法发现并验证结构脆弱性.通过算法分析和实现充分验证了算法的有效性.     

模拟电路的故障度量化算法

提出了一种可以评价模拟电路工作状态的故障度量化算法.因为模拟电路里存在一些模糊量,本文将模拟电路视为模糊系统.提出了基于模糊隶属函数的故障度量化函数,并与决策函数相结合构成了模拟电路故障度量化算法.对模拟电路的故障程度进行精确量化,有助于模拟电路故障诊断和故障修复.故障度量化算法可以计算模拟电路的全局故障度,从而准确地、客观地评价模拟电路的故障水平.