автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Разработка методов автоматизированного проектирования интерфейсных БИС

На правах рукописи

Неудобное Николай Александрович

УДК 621.382.049.771.14:658.512.011.56(043.3)

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕРФЕЙСНЫХ БИС

Специальность 05.27.01 Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано-электроника, приборы на квантовых эффектах

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2003

Работа выполнена на кафедре 404 Московского авиационного института (государственного технического университета).

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Шевцов Вячеслав Алексеевич.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Заковряшин Аркадий Иванович

кандидат технических наук Ходжаев Валерий Джураевич.

Ведущая организация

- ОАО "Корпорация "Фазотрон - НИИР", г. Москва.

Защита диссертации состоится

2003 года на

заседании диссертационного совета Д 212.125.02 при Московском авиационном институте (государственном техническом университете).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского авиационного института

Отзыв на автореферат в 2 экз., заверенный печатью организации, просим направить по адресу института:

125993, Москва, А-80, ГСП, Волоколамское шоссе, д.4, Ученый совет МАИ

Автореферат разослан " 11 " bo+íp^ 2003 года.

Ученый секретарь кандидат технических на; доцент

£оО?-Д 2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Одним из основных направлений развития вычислительной техники и систем военного и промышленного управления является создание распределенных систем сбора, хранения, обработки и передачи информации. Без таких систем невозможно решение задач управления и информационного обеспечения. Структурно их можно представить в виде совокупности узлов, выполняющих какую-либо обработку данных, и линий связи. Существует множество разновидностей распределенных систем, различающихся по решаемым задачам, составу узлов, способам организации связи между ними и т.д. При всем многообразии существующих вариантов построения распределенных систем в составе каждого узла можно выделить два структурных элемента - это блок обработки информации и блок сопряжения его с физическим каналом. В задачу блока сопряжения входит преобразование данных, передаваемых в физической линии связи, к виду, «понятному» для данного обрабатывающего блока. Эта часть узла чаще всего называется интерфейсным устройством (ИУ) или просто интерфейсом.

Основным стандартом, определяющим место применения интерфейсных устройств в системах распределенной обработки данных, является базовая эталонная модель взаимодействия опфытых систем, разработанная Международной организацией стандартов. Интерфейсные устройства занимают два нижних уровня эталонной модели: канальный уровень, определяющий топологию сети, способ доступа, адресацию, и физический уровень, регламентирующий способ модуляции, уровни сигналов и механические характеристики линии связи.

Существует широкий спектр стандартов на линии связи и интерфейсные устройства. Однако использование стандартных устройств массового применения может быть не всегда допустимо в силу нескольких причин:

1. Моральное старение части узлов распределенной системы, например

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I

библиотека I

1

модулей обработки данных. Целые классы систем используют редко применяемые в настоящее время специализированные протоколы и линии передачи данных. Примером могут служить телеметрические системы. При их модернизации замена модулей сбора и передачи информации представляется экономически нецелесообразной, в то время как замена узлов обработки и отображения приведет к значительному улучшению тактико-технических характеристик системы в целом. Однако возникает проблема сопряжения современных средств обработки с устаревшими или нестандартными линиями передачи, для разрешения которой необходима разработка новых типов интерфейсных устройств.

2. Ряд специальных систем передачи информации требует повышенного уровня помехозащищенности, крипггостойкости и скрытности обмена данными, что делает необходимым ввод дополнительных блоков обработки, кодирования и дешифрации данных. В ряде случаев может ограничиваться или исключаться полностью применение импортной элементной базы. Доработка стандартного ИУ, представляющего собой неделимый программно-аппаратный комплекс, без содействия фирмы разработчика представляется нерентабельной.

3. В последнее время появляется большое количество новых задач, для решения которых используются распределенные системы обработки данных. Возникновение новых областей их использования во многом обусловлено прогрессом в технологиях микроэлектронной техники, следствием которого является освоение новых диапазонов, увеличение степени интеграции и снижение стоимости интегральных компонентов. Процесс создания новых стандартов, как правило, отстает от потребностей разработчика системы.

Эти причины приводят к необходимости разработки новых типов интерфейсных устройств.

Значительный прогресс в микроэлектронной технике последних лет привел к тому, что сейчас практически все функции ИУ реализуются на одной большой интегральной схеме (БИС). В качестве такой БИС могут применяться микросхемы программируемой логики, базовые матричные кристаллы, а также

I 2

со

заказные и полузаказные микросхемы. Конкретный тип определяется предполагаемой тиражностью ИУ или текущим этапом его жизненного цикла. Однако независимо от типа конечной реализации в настоящий момент практически всегда используется единый маршрут проектирования (Рис. 1), в котором существует разрыв между этапами моделирования и синтезом логической структуры проекта. Этот разрыв не позволяет осуществить сквозной автоматизированный маршрут проектирования от модели до макета.

ТИПОВОЙ МАРШРУТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БИС НАЗВАНИЕ Э ТАЛА РЕЗУЛЬТАТЫ ЭТАПА

1 анализ технического задания структурная схема иу

2 создание модели и верификация логики работы иу верифицированная математическая модель иу

ручной ввод модели в систему

автоматизированного

проектирования.

оптимизация и

верификация

высокоуровневой

модели

модель иу в виде

графов, текстов, таблиц или схем. пригодная для логического синтеза

синтез и верификация логической структуры иу

низкоуровневая модель, жестко «привязанная» к юс, на которой она будет реализовываться

5 макетирование

Рис. 1

В принципе, большинство современных САПР имеют в своем составе средства моделирования, однако, как показали исследования, они плохо приспособлены для адекватного представления параллельно протекающих процессов, которые являются характерной особенностью интерфейсных устройств.

Разработка маршрута проектирования, не имеющего разрыва между этапами моделирования и синтеза, и является предметом данной диссертационной работы.

Основными исходными данными для проектирования ИУ являются характеристики линии связи и процедуры работы с ней, оформленные в виде протокола передачи информации. Протокол передачи информации может быть выбран из группы стандартных, разработан заново либо доработан в части повышения достоверности и криптостойкости. Из этого следует, что на тактико-технические характеристики ИУ наибольшее влияние оказывают структурные принципы построения и логика работы, заложенные на ранних этапах проектирования (этап технического предложения).

Для сокращения трудоемкости и затрат на дальнейшую разработку, необходимо применять методы проектирования, позволяющих проводить имитационное моделирование динамики работы ИУ. Это дает возможность проводить обоснованный выбор всех принимаемых на ранних этапах решений, а на следующих этапах проектирования позволит избежать повторения процедур логического синтеза и макетирования ИУ, характеризующихся значительными затратами времени и средств.

В случае применения нестандартного или доработанного протокола важной задачей является проверка правильности логики его работы в типовых и нештатных ситуациях.

Необходимо отметить, что процесс проектирования на сегодняшний день невозможен без применения методов и средств автоматизированного проектирования (САПР).

Цель работы. Разработка методов моделирования и верификации интерфейсных устройств на ранних стадиях проектирования и создание сквозного маршрута автоматизированного проектирования БИС для ИУ.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи:

1. Произведен анализ состояния систем распределенной обработки данных, а также анализ существующих стандартов на архитектуру, линии связи и интерфейсные устройства. Рассмотрены методы проектирования ИУ.

2. Разработаны математические модели, позволяющие проводить имитационное моделирование динамики работы и верификацию интерфейсных устройств на ранних этапах проектирования с учетом характеристик элементной базы.

3. Разработаны алгоритмы генерации, отбора и оптимизации вариантов интерфейсных устройств, учитывающие динамические характеристики и позволяющие проводить верификационные оценочные расчеты параметров на ранних этапах разработки.

4. На базе полученных моделей и алгоритмов разработан комплекс программ, который был испытан и опробован при создании реального ИУ - контроллера СЛМ-интерфейса.

Методы исследования. В работе применены аналитические методы исследования. Использовались теории графов, сетей Петри и формальных грамматик. В качестве имитационной модели интерфейсных устройств применены строго-иерархические синхронные сети Петри, являющиеся обобщением стандартных сетей Петри

Научная новизна работы заключается в следующем:

• предложены математические модели, позволяющие проводить имитационное моделирование и проверку логики работы интерфейсных устройств на ранних этапах проектирования, для чего введен оригинальный подкласс классических сетей Петри - строго-иерархические синхронные сети Петри;

• разработан метод перехода от математической имитационной модели, реализуемой строго-иерархическими синхронными сетями Петри к описанию модели на языке УНОЬ.

• разработаны методы и алгоритмы оптимизации структурных и

логических вариантов ИУ, учитывающие динамические характеристики и позволяющие проводить верификационные оценочные расчеты параметров на ранних этапах разработки.

Практическая ценность и результата внедрения. В результате проведенных в данной работе теоретических и экспериментальных исследований разработан и внедрен набор прикладных программ, реализующих указанные выше модели и алгоритмы. С помощью разработанного пакета программ реализуется сквозной автоматизированный маршрут проектирования. Основным отличием маршрута является исключение субъективного фактора на этапе перехода от модели ИУ к описанию в терминах синтезирующей САПР. Это позволило снизить необходимый уровень квалификации проектировщика, а также исключить ошибки, практически неизбежные при ручном вводе проекта.

С использованием указанных методов и программ разработан контроллер СЛЛ^-интерфейса в виде отлаженной К#£>1-модели, пригодной для низкоуровневого синтеза. Результаты испытаний контроллера подтвердили корректность и практическую ценность разработанных моделей, алгоритмов и методов. Имеются соответствующие акты внедрения.

На защиту выносятся:

1. Математические модели ИУ, позволяющие проводить имитационное моделирование, верификацию логики работы, оценку и оптимизацию их характеристик на ранних этапах проектирования;

2. Методы перехода от сетевой модели интерфейсного устройства к описанию его на языке УНОЬ, пригодном для непосредственного низкоуровневого логического синтеза.

3. Алгоритмы оптимизации структурных и логических вариантов ИУ, учитывающие динамические характеристики ИУ и позволяющие проводить предварительные оценочные расчеты параметров ИУ.

4. Комплекс программ, реализующий данные модели и алгоритмы.

Апробация работы. Материалы, представленные в данной

диссертационной работе, докладывались на следующих конференциях:

1. Девятая международной научно-технической конференции студентов и аспирантов. Москва 2003.

2. II Всероссийская научно-техническая дистанционная конференция «Электроника». Москва, 17-28 ноября 2003 г.

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в трех печатных работах.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 157 страницах и иллюстрированных 33 рисунками и 11 таблицами, а также списка литературы из 104 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

Во введении кратко рассмотрены актуальность и практическая значимость работы. Сформулированы цель работы, задачи и методы исследований, научная новизна и практическая ценность. Приведена структура диссертации и краткое содержание основных разделов.

В первой главе проведен анализ современного состояния и особенностей применения интерфейсных устройств. Показаны требования к характеристикам ИУ, предъявляемые различными задачами. Рассмотрены основные стандарты, касающиеся архитектуры, проектирования, методов доступа и топологии линий связи, наиболее часто используемые стандартные линии и типы ИУ. На основе проведенного анализа выявлены группы функций соответствующие канальному и физическому уровням стандартной модели взаимодействия открытых систем, которые должны выполнять ИУ.

Рассмотрен типовой цикл проектирования ИУ, сопоставлены особенности и трудоемкость работ, выполняемых на разных этапах. В результате проведенного анализа показана важность имитационного моделирования и верификации на ранних этапах проектирования. Кроме, того обоснована

необходимость модификации типового маршрута проектирования с целью обеспечения автоматизированного перевода результатов сетевого моделирования к одному из стандартных входных форматов синтезирующих САПР.

Рассмотрены возможности известных САПР по автоматизации работ на ранних этапах. Поставлена задача по разработке математических моделей и алгоритмов имитационного моделирования, генерации и отбора вариантов ИУ на ранних этапах проектирования, учитывающих особенности логики работы и характеристики используемой элементной базы.

Во второй главе на основе проведенного в первой главе анализа особенностей ИУ сформулированы следующие требования к математическому аппарату моделирования:

1. ИУ являются дискретными цифровыми системами с высокой степенью параллелизма в работе;

2. в алгоритмах протоколов ИУ существует необходимость синхронизации между параллельно протекающими процессами;

3. для верификации логики работы и получения динамических характеристик необходимо проводить имитационное моделирование ИУ;

4. Модель должна бьггь справедлива как для устройства в целом, так и для отдельных его частей с учетом вложенной иерархии;

5. Модель должна отражать взаимодействие ИУ с линией и системой обработки информации;

6. Для структурного проектирования и анализа вариантов модель должна учитывать характеристики физических элементов, выполняющих функции ИУ.

Был проведен анализ наиболее распространенных методов имитационного моделирования с целью исследования их соответствия вышеперечисленным требованиям. В итоге, в качестве математического аппарата были выбраны сети Петри, широко применяемые для имитационного моделирования дискретных

параллельных систем, основные известные модификации которых были проверены на соответствие вышеперечисленным требованиям. В результате показано, что аппарат классических сетей Петри не полностью удовлетворяет поставленным задачам. В частности оказалось, что с их помощью невозможно промоделировать такой важный алгоритмический элемент, как ветвление по условию. Без реализации такого ветвления невозможен адекватный переход от граф-схемы алгоритма, описывающего работу ИУ, к сетевой модели.

Для повышения моделирующей мощности сети была использована разновидность классических сетей Петри - синхронные сети.

Для моделирования и анализа работы ИУ переходы сети Петри были поставлены в соответствие операциям, выполняемым интерфейсным устройством. Наличие или отсутствие меток в позициях, то есть разметка сети Петри, соответствуют состояниям ИУ. Переход из одного состояния в другое соответствует срабатыванию перехода. Историю функционирования системы отражает дерево достижимости и язык, генерируемый сетью, слова которого используются для анализа динамических характеристик ИУ.

Синхронные сети Петри позволяют наиболее прозрачно моделировать взаимодействие и синхронизацию между параллельно протекающими в ИУ процессами. Используя понятие "моделирующая мощность", в диссертации была доказана теорема о полноте преобразования любого алгоритма протокола работы ИУ в синхронную сеть Петри.

Еще одним расширением сетей Петри являются иерархические сети. Их подкласс - строго иерархические сети позволяют строить сложные иерархические модели ИУ, отражающие как устройство в целом, так и его подсистемы.

Для представления взаимодействия ИУ с линией связи и устройством обработки, а также для облегчения представления взаимодействия между модулями ИУ одного уровня иерархии все множество позиций сети разделено на три непересекающихся подмножества: входных, выходных и внутренних позиций.

Для учета физических характеристик элементов, выполняющих логические функции ИУ, введено множество представляющее набор классов операций ИУ, а также функцию окраски переходов, которая задает проекцию множества ¿^ на множество переходов Т.

В результате был получен новый подкласс сетей Петри - строго-иерархическая синхронная сеть Петри (СИССП), задаваемая в виде N = (Р ,Р ,Р ,T,I,0,Q,MJ, где:

' тр out ml (Г

P. - множество входных позиций;

тр

Р - множество выходных позиций;

oui

Р - множество внутренних позиций;

Р пР пР

тр out ml

T - {t/t tу ---.l J m > 0 - конечное множество переходов, при этом любой переход Vt. еТ, может разворачиваться в подсеть t-ÏN=(P ,Р. ,Р, ,Т, 1,0 , Q , М)\

I t t^mp l_out i_ml I i I ^ t и

При этом Tn Р-0, множества позиций и переходов не пересекаются;

I: Р Too - входная функция, отображающая позиции в комплекты переходов, определяет направленные дуги из позиций в переходы;

0:Т ->Рсо - выходная функция, отображающая переходы в комплекты позиций, определяет направленные дуги из переходов в позиции;

Q - помечающая функция;

Мд- (М,-М2> ■■■•MJ ~ Целочисленный вектор начальной разметки сети, определяющий количество меток в каждой из внутренних позиций сети /л eN.

В работе доказана теорема о достаточности синхронных строго-иерархических сетей Петри для моделирования класса систем к которым относятся интерфейсные устройства. При доказательстве использовалось понятие моделирующей мощности.

С помощью сетевой модели осуществляется проверка адекватности

функционирования требованиям технического задания, отсутствие структурной избыточности, проверка на переполнение буферов, тупиковых ситуаций и зацикливаний. Далее необходимо было организовать связь между моделью и САПР. В работе проведено исследование возможных способов организации такой связи. Современные САПР имеют, как правило, несколько вариантов ввода проектов - графические, текстовые, табличные и т. д. В итоге, как наиболее универсальный, был выбран текстовый ввод с использованием одного из языков высокого уровня, применяемого для описания систем, а именно языка УНйЬ. Таким образом, основной задачей при организации связи между моделью и САПР стал поиск эквивалентов между элементами синхронной строго-иерархической сетью Петри и конструкциями языка

В работе обоснована и доказана адекватность перехода от модели в терминах сетей Петри к УНОЬ-описанию для случая к-ограниченной сети. Найденные эквиваленты позволили модифицировать прежний маршрут проектирования. Схема нового маршрута приведена на рис. 2. Из рисунка видно, что основным отличием разработанного маршрута от традиционного является сопряжение модели и синтезирующей САПР. Введенные этапы выделены на рис. 2 штриховой линией.

РАЗРАБОТАННЫЙ МАРШРУТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

НАЗВАНИЕ ЭТАПА РЕЗУЛЬТАТЫ ЭТАПА

7 1 МАКЕТИРОВАНИЕ | | МАКЕТ ИУ

Рис.2

В результате проведенного анализа форматов кадров канального и физического уровня стеков протоколов передачи информации выбран базовый набор классов операций протоколов передачи данных, при помощи которого окрашивается сеть протокола. Разработана формализованная процедура перехода от блок-схемы алгоритма протокола к окрашенной базовым набором классов операций СИССП. Показаны требования и ограничения, предъявляемые ИУ к моделирующим их сетям СИССП (живость и ¿-ограниченность). Разработана библиотека базисных #Г>1-модулей, устанавливающая связи между набором классов базовых операций ИУ и реализующих их аппаратными средствами.

В третьей главе произведен анализ и выбор критериев и методов

структурной и логической оптимизации и верификации ИУ на ранних этапах проектирования. В результате анализа методик построения комплексных, векторных и скалярных критериев оптимизации применительно к ИУ было показано, что выбор тех или иных критериев определяется целевым назначением ИУ. Также важную роль играют ограничения, позволяющие отсечь заранее непригодные варианты. Данные ограничения могут быть получены аналитически из технического задания или из оценочных поверочных расчетов.

Особенностью моделирования ИУ является то, что начальная разметка сети образуется в результате суммирования векторов начальной разметки внутренних мест сети и разметки входных мест, соответствующей входном) воздействию. Следовательно, при ограниченном множестве допустимых входных воздействий, динамику сети будет представлять множество деревьев достижимости.

Алгоритм моделирования динамики работы ИУ обрабатывает устройство по отдельным вложенным подсетям и может быть разделен на следующие этапы:

1. Генерация либо ввод множества входных воздействий;

2. Формирование множества входных разметок и соответствующего ему множества начальных разметок;

3. Для каждой начальной разметки происходит выполнение сети СИССП, в результате которого строится соответствующее дерево достижимости, попутно производится проверка сети на превышение заданной максимальной разметки позиции (свойство ¿-ограниченности);

4. По построенному дереву достижимости поиском всех возможных путей в направленном графе из корня к листьям дерева восстанавливается язык СИССП. Повторив эту процедуру для всех полученных деревьев достижимости, получаем множество всех возможных слов данной сети для заданного множества входных воздействий. Эти слова представляют реакции устройства на входные воздействия.

5. Проверка сети на наличие мертвых переходов позволяет выявить

лишние базовые операции, производится путем поиска переходов, не встречающихся ни в одном слове языка.

Разработана методика формирования стратегии генерации структурных вариантов на основе комплексного критерия качества. Данная стратегия вводит набор правил генерации структурных вариантов, представленный вектором весовых коэффициентов. Алгоритм генерации структурных вариантов реализован как поисковая процедура, позволяющая найти структурные варианты выполнения базовых операций ИУ, при которых значения целевой функции, сформированной при данной стратегии генерации, не превышают заданного максимума.

Алгоритм генерации логических вариантов формирует логические варианты построения ИУ, извлекая из библиотеки базисных Я01-модулей характеристики элементной базы реализаций, отобранных на предыдущем этапе. Данные варианты сразу же проверяются на удовлетворение ограничениям посредством проведения расчета времени реакции на основе результатов моделирования СИССП (слово языка соответствует последовательности операций).

Используется методика последовательных отсечений вариантов не прошедших верификационные расчеты. В результате рассчитывается значение выбранного критерия для небольшого количества оставшихся вариантов, что позволяет отсортировать их по возрастанию или убыванию значения критерия. Разработаны соответствующие структуры для хранения СИССП, результатов моделирования, структурных и логических вариантов ИУ и результатов поверочных расчетов в реляционных базах данных.

В четвертой главе описана структура разработанного комплекса прикладных программ, реализующего указанные выше модели, алгоритмы и методы.

Все программные продукты в составе КП можно разделить по назначению на следующие группы:

1. Программы моделирования и анализа ИУ;

2. Программы генерации структурных вариантов ИУ;

3. Программы генерации логических вариантов ИУ;

4. Программы синтеза регистровой и вентильной структуры ИУ;

5. Программы моделирования и анализа синтезированного ИУ на вентильном уровне;

6. Библиотека подпрограмм расчета целевых функций по заданным стратегиям генерации, конструкторских ограничениям прочим критериям оптимизации.

Часть модулей КП реализовано в виде внешних программ, написанных на языке С++. Другая часть реализована в виде хранимых сервером реляционных баз данных InterBase процедур на интерпретируемом языке PL/SQL.

В состав модуля программ моделирования и анализа ИУ входят:

1. Программа генерации входных воздействий, реализованный в виде процедуры на языке PL/SQL;

2. Процедура расчета множества входных разметок - PL/SQL,

3. Внешняя программа построения дерева достижимости - С++;

4. Программа построения языка сети Петри по дереву достижимости -PL/SQL;

5. Пакет программ анализа свойств сети, представляющей ИУ - PL/SQL.

В состав модуля программ генерации структурных вариантов ИУ входят:

1. Подпрограмма загрузки и расчета значений стратегии генерации вариантов - PL/SQL;

2. Процедура генерации структурных вариантов - PL/SQL.

В состав модуля программ генерации логических вариантов ИУ входят:

1. Программа, синтезирующая VHDL-описание по заданному описанию сети Петри - С++.

2. Подпрограмма, генерирующая файл, содержащий описание текущих конфигураций для VHDL-модулей. Конфигурация определяется заданными параметрами оптимизации. {С++);

3. Процедура загрузки и расчета значений критериев по

соответствующим процедурам - PL/SQL;

4. Процедура отбора наилучших вариантов - PL/SQL\

В состав блока программ-синтезаторов входят пакеты фирм: Mentor Graphics, Synopsys и Cadence. Общей чертой их является возможность синтеза ИУ на вентильном уровне или на уровне регистровых передач по заданному VHDL-описанию. Поскольку различные программы используют разные алгоритмы синтеза, то и результаты синтеза по одному и тому же VHDL-коду могут значительно различаться. Для автоматизации процедуры выбора оптимального варианта применяется специализированная программа, написанная на С++, приводящая файлы отчетов программ-синтезаторов к сравнимому виду. При работах, проводимых в рамках программы по разработке отечественного СЛМ-контроллера, использовался пакет LeonardoSpectrum фирмы Mentor Graphics.

Программы моделирования и анализа синтезированного ИУ по его VHDL-описанию предназначены для верификации VHDL-кокь верхнего уровня для проверки адекватности поведения ИУ требованиям технического задания. Кроме того, с их помощью осуществляется верификации VHDL-описания второго уровня для определения финальных временных параметров, критических путей распространения сигналов и адекватности поведению VHDL-uontnw первого уровня. Программы моделирования, как правило, входят в состав интегрированных пакетов, выпускаемых различными фирмами, специализирующихся на разработке САПР для проектирования программируемой элементной базы. Широко известны продукты фирм Cadence, Mentor Graphics, Synopsys и.т.д. При работе над СЛЛ'-контроллером применялся пакет ModelSim фирмы Mentor Graphics.

Библиотека подпрограмм расчета ограничений и значений скалярных критериев оптимизации является расширяемой и может содержать процедуры алгоритмов, реализованных в виде хранимых процедур - PL/SQL:

1. Процедура расчета временных ограничений;

2. Процедура оценки требуемой логической емкости ИУ;

3. Программы оценки суммарной стоимости компонентов ИУ;

Заданием на моделирование являет командный файл на языке PL/SQL, в котором задаются в матричном виде элементы сети, моделирующей ИУ, входные воздействия, элементы стратегии генерации структурных вариантов, порядок вызова процедур генерации структурных вариантов, ограничения и критерии оптимизации логических вариантов, вызовы процедур их расчета. Сервер баз данных производит разбор командного файла, запись соответствующих данных в базу, далее производит вызов и отработку соответствующих процедур и алгоритмов и возврат подробного отчета о выполненных командах пользователю.Недостатком пакета является необходимость знания языка PUSQL для правильно составления командного файла. Однако для типовых процессов моделирования, анализа и генерации могут быть составлены соответствующие шаблоны.

В заключении приведены основные результаты работы и выводы по ней.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

1. Проведенный анализ систем обмена информацией в задачах управления показал что, существует большое количество разнообразных систем сбора и обработки информации, работающих с нестандартными линиями связи и требующих проведения модернизации с сохранением вышеназванных линий.

2. Проведенный анализ стандартов на архитектуру, линии связи, номенклатуры устройств, показывает, что существующие интерфейсные устройства не рассчитаны на взаимодействие с имеющимися или вновь разрабатываемыми нестандартными линиями связи, следовательно, возникает необходимость разработки оригинальных устройств обмена под данные линии.

3. Проведенный анализ особенностей, методов и этапов проектирования ИУ показал, что в силу программно-аппаратной реализации и жестких требований к быстродействию наибольшее влияние на облик устройства, качество проектирования и затраты оказывают решения, принимаемые на

ранних этапах проектирования (этап технического предложения). Следовательно, необходима разработка методов проектирования ИУ, обеспечивающих верификацию и оптимизацию ИУ на ранних этапах проектирования, позволяющих проводить имитационное моделирование динамики работы с учетом характеристик элементной базы.

4. Проведенный анализ позволил выбрать в качестве средства моделирования ИУ оригинальное расширение сетей Петри - строго иерархические синхронные сети Петри (СИССП), окрашенные полученным в результате анализа кадров протоколов набором базовых классов операций протоколов ИУ. Доказана полнота преобразования алгоритмов протоколов в СИССП.

5. Разработанная библиотека базисных #£>£-модулей устанавливает связи между набором базовых классов операций и реализующих их аппаратными средствами.

6. В результате анализа методик построения комплексных, векторных и скалярных критериев оптимизации применительно к ИУ было показано, что выбор тех или иных критериев определяется целевым назначением ИУ.

7. Разработаны алгоритмы имитационного моделирования и верификации ИУ с использованием СИССП, алгоритмы генерации и отбора структурных и логических вариантов ИУ. Результаты моделирования, варианты логической структуры ИУ и результаты поверочныхрасчетов хранятся в реляционных базах .данных.

8. Разработан комплекс прикладных программ, реализующих указанные выше модели, методы и алгоритмы.

9. Разработанные модели, алгоритмы, методы и программы опробованы при проектировании реального устройства обмена информацией - контроллера САИ- интерфейса.

10. Результаты данной диссертационной работы внедрены в рамках НИР по разработке однокристалльного контроллера СЛА'-интерфейса, проводимой в Московском Авиационном Институте совместно с Миннауки РФ.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Неудобное Н.А Разработка структуры С4М-контроллера. Тезисы доклада на девятой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов. МЭИ, Москва 2003 г., т. 1, стр. 123.

2. Неудобное H.A., Терехин А.Г., Шевцов В.А. Способ сбора общественного мнения, система для его реализации и абонентское устройство для ввода данных. Патент РФ 2144655 24.08.1999.

3. Неудобное Н.А Разработка и оптимизация структуры CAN-контроллера. Тезисы доклада на II Всероссийской научно-технической дистанционной конференции «Электроника». Москва. 2003 г., стр. 105-

4. Демин В.П., Матвеенко A.M., Неудобное H.A., Шевцов В.А.Система всемирного голосования. Тезисы доклада на 4 международной конференции "Методы дистанционного зондирования и ГИС технологии для контроля и диагностики состояния окружающей среды", Москва, 1998 г.

107..

МАИ

Типаж f>Q экз

г

»19996

Введение.

1. Исследование и анализ технологий передачи информации.

1.1. Анализ современного состояния систем обмена информацией.

1.2. Анализ стандартов и конструкций интерфейсных устройств.

1.3. Анализ маршрутов проектирования интерфейсных устройств.

1.4. Постановка задачи.

2. Разработка математической модели интерфейсных устройств.

2.1. Анализ и выбор математического аппарата.

2.2. Разработка иерархической модели интерфейсных устройств.

2.3. Разработка метода и формализация перехода от сети Петри к VHDL- 75 описанию.

3. Разработка алгоритмов расчета и оптимизации устройств передачи i информации.

3.1. Анализ и выбор критерия оптимизации интерфейсных устройств.

3.2. Разработка алгоритмов генерации структурных вариантов ИУ. 3.3. Разработка алгоритмов анализа и оптимизации логической структуры ИУ

4. Программное моделирование ИУ.

4.1. Описание пакета программ.

4.2. Тестирование пакета. 134 Заключение 149 Список литературы.

Одним из основных направлений развития вычислительной техники и систем военного и промышленного управления является создание распределенных систем сбора, хранения, обработки и передачи информации.

Существует набор стандартов на линии связи и интерфейсные устройства (ИУ). Основным стандартом является базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем, разработанная Международной организацией стандартов (MOC-/.S0 International Standard Organization), и охватывающая вопросы архитектуры, взаимодействия и проектирования систем обмена информацией от уровня прикладных программ до физических линий связи. Данная модель предназначена для введения иерархии прикладных стандартов на подсистемы с целью облегчения декомпозиции и модульного проектирования подсистем. При этом существует множество прикладных стандартов на сетевые технологии, описывающих параметры линий связи, устройств и протоколов их работы. Данным прикладным стандартам соответствует сетевое оборудование массового применения, поставляемое большим количеством коммерческих производителей.

Проведенный анализ ИУ массового применения показал что, скорость передачи данных лежит в диапазоне от 1 до ЮОМбит/с, дальность без ретрансляции составляет от 100м до 2км.

Однако прямое использование стандартных устройств массового применения может быть не всегда допустимо в силу следующих возможных причин.

Целые классы систем достаточно инерционны и используют редко применяемые в настоящее время специализированные протоколы и линии передачи данных, из-за чего возникает необходимость стыковки новых систем обработки с устаревшими или нестандартными линиями передачи.

Для многих специальных систем передачи информации требуется повышенная помехозащищенность, криптостойкость, скрытность передачи, что требует введения дополнительных блоков обработки, кодирования и дешифрации данных, кроме того, ограничивается или исключается полностью применение импортной элементной базы. Стандартное ИУ представляет собой неделимый программно-аппаратный комплекс, доработка которого без содействия фирмы разработчика представляется нерентабельной.

Вследствие прогресса в технологиях микроэлектронной техники, связанных с освоением новых диапазонов, специфики целого ряда областей использования, а также появлением новых задач, которые могут быть решены распределенными системами обработки, проблема разработки новых типов протоколов и интерфейсов остается по-прежнему очень актуальной.

Эти причины приводят к необходимости разработки специальных интерфейсных устройств, работающих с линиями связи специального назначения в соответствии со специальным протоколом передачи.

Основными исходными данными для проектирования ИУ является характеристики линии связи и процедуры работы с ней, оформленные в виде протокола передачи информации. Протокол передачи информации может быть выбран из группы стандартных, разработан заново, либо доработан в части повышения достоверности и криптостойкости.

Проведенный анализ работ посвященных проектированию ИУ: С. Г. Бунина, Е. В. Бойченко, Б. JI. Собкина, С. А. Ильюшина [3,9,20,23], а также ряда других отечественных и зарубежных авторов, позволил заключить, что основными особенностями ИУ непосредственно влияющими на процесс конструирования является программно-аппаратная реализация логики работы, и необходимость работы в режиме реального времени.

Из этого следует, что на тактико-технические характеристики ИУ наибольшее влияние оказывают структурные принципы построения и логика работы, заложенные на ранних этапах проектирования (этап технического предложения). Действительно, для программно-аппаратного решения, без выбора типа используемого микроконтроллера невозможна разработка микропрограммной части логики работы, так как неизвестна система команд. В свою очередь времена выполнения разработанного комплекса микропрограмм вносят поправки в потребительские характеристики ИУ, что в ряде случаев, при несоответствии требованиям технического задания, может привести в необходимости смены микроконтроллера.

Для сокращения трудоемкости и затрат на дальнейшую разработку, необходимо применять методы проектирования, позволяющих проводить имитационное моделирование динамики работы ИУ, что даст возможность проводить обоснованный выбор всех принимаемых на ранних этапах решений. А на следующих этапах проектирования позволит избежать повторения дорогостоящей процедуры макетирования ИУ.

В случае применения нестандартного или доработанного протокола важной задачей является доказательство правильности логики его работы в типовых и нештатных ситуациях.

Необходимо отметить, что процесс проектирования на сегодняшний день невозможен без применения средств автоматизированного проектирования (САПР).

Цель работы. Разработка методов моделирования и верификации интерфейсных устройств на ранних стадиях проектирования и создание автоматизированного сквозного маршрута проектирования ИУ

Задачи исследования:

1. анализ состояния систем обмена информацией, а также анализ существующих стандартов на архитектуру, линии связи и устройства, и методов проектирования ИУ.

2. разработка математических моделей, позволяющих проводить моделирование динамики работы и верификацию интерфейсных устройств на ранних этапах проектирования с учетом характеристик элементной базы ИУ.

3. разработка алгоритмов генерации, отбора и оптимизации вариантов интерфейсных устройств, учитывающих динамические характеристики ИУ и позволяющих проводить верификационные оценочные расчеты параметров на ранних этапах разработки.

4. на базе полученных моделей и алгоритмов разработать комплекс программ, реализующий указанные методы и алгоритмы.

Методы исследования. В работе применены как аналитические, так и экспериментальные методы исследования. В качестве имитационной модели ИУ применены строго иерархические синхронные сети Петри, расширенные в части учета физических характеристик элементной базы ИУ и являющиеся подклассом стандартных сетей Петри. При программной реализации использованы реляционные базы данных с применением языка построения запросов SQL и языки программирования высокого уровня, в частности язык С++.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• предложены математические модели, позволяющие проводить * имитационное моделирование и доказательство адекватности логики работы интерфейсных устройств на ранних этапах проектирования, с учетом характеристик элементной базы;

• разработаны алгоритмы генерации, отбора и оптимизации вариантов ИУ, учитывающие динамические характеристики ИУ и позволяющие проводить верификационные оценочные расчеты параметров а ранних этапах разработки.

Практическая ценность и результаты внедрения. В результате проведенных в данной работе теоретических и экспериментальных исследований разработан и внедрен набор прикладных программ, реализующих указанные выше модели и алгоритмы. Результаты работ внедрены при выполнении контракта №24/1 с Миннауки РФ в рамках программы «Научное приборостроение». С использованием разработанных методов и программ создана архитектура и синтезирована логическая структура однокристального контроллера С/Ш-интерфейса. Результаты внедрения подтвердили практическую ценность разработанных моделей, алгоритмов и методов. Имеются соответствующие акты внедрения.

Кроме этого полученные результаты внедрены в учебный процесс как часть курса «Конструирование и технологии производства микроэлектронной техники», читаемый кафедрой 404 МАИ.

Планируется внедрение в САПР специализированных БИС на ГУП «НПО измерительной техники», г. Королев Московской области.

Апробация работы. Материалы, представленные в данной диссертационной работе, докладывались на следующих конференциях:

1. Девятая международной научно-технической конференции студентов и аспирантов. Москва 2003. > 2. II Всероссийская научно-техническая дистанционная конференция

Электроника». Москва, 17-28 ноября 2003 г.

3. Всероссийской научно-технической дистанционной конференции «Информационно-телекоммуникационные технологии». Москва, 8-15 декабря 2003 г.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, четырех

Выводы по главе 3.

1. Определены критерии оптимизации для ИУ.

2. Разработаны методики верификации синтезированных протоколов на ранних этапах проектирования.

3. Разработаны алгоритмы анализа и моделирования динамики работы сети Петри, представляющей протокол ИУ.

4. Предложена методика генерации структурных вариантов интерфейсных устройств.

5. Разработана структура хранения элементов сети Петри.

6. Разработаны алгоритмы генерации, отбора и оптимизации потока вариантов логической структуры ИУ.

4. ПРОГРАММНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНТЕРФЕЙСНЫХ УСТРОЙСТВ.

4.1. Описание пакета программ.

Для реализации моделей и алгоритмов, полученных в главах 2 и 3, разработан комплекс программ, предназначенный для работы в качестве самостоятельного средства автоматизированного проектирования.

При выборе архитектуры реализации программного комплекса моделирования, генерации, отбора и оптимизации вариантов ИУ были учтены следующие факторы:

1. Комплекс программ (КП) должен иметь расширяемую модульную структуру;

2. На ранних этапах проектирования интерфейсных устройств КП должен обеспечивать параллельную обработку нескольких моделей;

3. КП должен обеспечивать возможность работы нескольких пользователей;

4. КП должен иметь свой входной язык;

5. КП должен обрабатывать задания, как в интерактивном, так и в пакетном режиме.

Ядром КП является реляционная СУБД, предназначенная для хранения библиотеки Я£)1-модулей, промежуточных и окончательных результатов генерации вариантов ИУ. В качестве СУБД был выбран промышленный сервер баз данных Borland Interbase Workgroup Server v. 4.0, разработанный фирмой Borland (в настоящее время Inprise) имеющий следующие достоинства[84-89]:

1. Соответствие стандартам на базы данных 2nd Draft ISO 9075: 1992, Database Language SQL - March 30, 1992[76, 94];

2. Способность работать под управлением нескольких операционных систем, на разных процессорах: AIX (РРС - IBM), HP-UX (НРРА9000 - Hewlett Packard), Solaris (UltraSparc - Sun), FreeBSD (Intel), Linux (Intel), Windows NT (Intel), Windows 95(Intel), Windows 98(Intel), и.т.д.;

3. Низкие минимальные требования к аппаратуре табл. 4.1;

4. Легкость расширения функциональности - вызов внешних функций[87], поддержка хранимых процедур[84], наличие триггеров[84];

5. Поддержка симметричных многопроцессорных систем;

6. Наличие свободно распространяемых, для научного использования версий, работающих на FreeBSD, Linux;

7. Поддержка наиболее распространенных сетевых протоколов - TCP/IP, IPX/SPX, NetBEUI(Windows) [10];

8. Поддержка многомерных массивов;

9. Возможность работы в режимах "клиент-сервер", "локальный доступ".

Операционная система Процессор (минимальный) Процессор (рекомендуемый) RAM (мин) Мбайт RAM (рекоменд)

AIX PPC-6400 PPC-6400 64 128

HP-UX HPPA-9000 HPPA-9000 64 128

Solaris UltraSparc-160 UltraSparc-450 32 64

FreeBSD Intel 486DX-50 Pentium- 90 8 32

Linux Intel 486DX-50 Pentium- 90 6 32

Windows NT Pentium- 166 Pentium-200 32 64

Windows -95 Pentium-90 Pentium-200 16 32

ЗАКЛЮ.ЧЕНИЕ.

В результате проведенных в рамках данной диссертационной работы исследований получены следующие основные результаты:

1. Проведенный анализ систем обмена информацией показал что, существует большое количество разнообразных систем сбора и обработки информации, работающих с нестандартными линиями связи и требующих проведения модернизации с сохранением вышеназванных линий.

2. Проведенный анализ стандартов на архитектуру, линии связи, номенклатуры устройств, показывает, что существующая номенклатура интерфейсных устройств не рассчитана на взаимодействие с имеющимися или вновь разрабатываемыми нестандартными линиями связи, следовательно, возникает необходимость разработки оригинальных интерфейсных устройств под данные линии.

3. Проведенный анализ особенностей, методов и этапов проектирования ИУ показал, что в силу особенностей аппаратной реализации и жестких требований к быстродействию, наибольшее влияние на облик устройства, качество проектирования и затраты оказывают решения принимаемые на ранних этапах проектирования (этап технического предложения). Следовательно, необходима разработка методов проектирования ИУ, обеспечивающих верификацию и оптимизацию ИУ на ранних этапах проектирования, позволяющих проводить имитационное моделирование динамики работы с учетом характеристик элементной базы.

4. Проведенный анализ позволил выбрать в качестве средства моделирования ИУ оригинальное расширение сетей Петри - строго иерархические синхронные сети Петри (СИССП), окрашенные полученным в результате анализа кадров протоколов набором базовых классов операций протоколов ИУ. Доказана полнота преобразования алгоритмов протоколов в СИССП.

5. Разработанная библиотека HDL-модулей между набором базовых классов операций и реализующих их аппаратными средствами.

6. В результате анализа методик построения комплексных, векторных и скалярных критериев оптимизации применительно к ИУ было показано, что выбор тех или иных критериев определяется целевым назначением ИУ. Предложена методика использования результатов динамического имитационного моделирования ИУ и основных конструкторских расчетов в качестве ограничений и (или) критериев оптимизации конструктивных вариантов.

7. Разработаны алгоритмы имитационного моделирования и верификации ИУ с использованием СИССП, алгоритмы генерации и оптимизации вариантов ИУ. Результаты моделирования, варианты конструкций ИУ и результаты поверочных расчетов хранятся в реляционных базах данных.

8. Разработан комплекс прикладных программ, реализующих указанные выше модели, методы и алгоритмы.

9. Разработанные модели, алгоритмы, методы и программы апробированы при проектировании реального интерфейсного устройства - СЛМ-контроллера.

Результаты работ использованы при выполнении контракта №24/1 с Министерством промышленности науки и технологии РФ в рамках федеральной целевой программы «Научное приборостроение». С помощью разработанных методов и программ создана архитектура и синтезирована логическая структура однокристального контроллера С4//-интерфейса. Экспериментальные исследования, в процессе которых проводилось сравнение синтезированного контроллера с одним из лучших зарубежных аналогов, подтвердили практическую ценность разработанных моделей, алгоритмов и методов. Имеются соответствующие акты внедрения.

Кроме этого полученные результаты применяются в учебный процесс как часть курса «Конструирование и технологии производства микроэлектронной техники», читаемый кафедрой 404 МАИ.

В настоящий момент планируется использование результатов работы в САПР специализированных БИС на ГУП «НПО измерительной техники», г. Королев Московской области.

1. М.И. Кравцунов, С.В. Ротанов, С.С. Зайцев. Сервис открытых информационно-вычислительных сетей. Москва "Радио и связь" 1990г. 246с

2. Пенин П. И. Системы передачи цифровой информации. М. Сов. радио, 1976, -368с.

3. С. Г. Бунин. А. П. Войтер. Вычислительные сети с пакетной радиосвязью. Киев. "ТЭХНИКА". 1989 г.-223с.

4. Т. Хаусли. Системы передачи и телеобработки данных. Москва "Радио и связь" 1994г.-159с.

5. Б.М. Каган. Электронные вычислительные машины и системы. Энергоатомиздат. 1991.592с.

6. Флинт Д. Локальные сети ЭВМ: архитектура принципиальное построение, реализация. М. Финансы и статистика. 1986. 443с.

7. Научно-технический отчет РОО НТО "Радар" по теме "Исследование и разработка радиотелекоммуникационной линии для систем боевого управления различных видов вооруженных сил". 1997.

8. Ю. В. Новиков, Д.Г. Карпенко. Аппаратура локальных вычислительных сетей: функции, выбор, разработка. Москва. ЭКОМ. 1998.-288с.

9. Бойченко Е. В., Кальфа В. М., Овчинников В. В. Локальные вычислительные сети. М. РиС. 1985. -306с.

10. Д. Девис, У. Прайз, С. Соломонидес. Вычислительные сети и сетевые протоколы. М. Мир. 1982.-562с.

11. Клейнрок Л. Вычислительные сети с очередями. М. Мир. 1975 -300с.

12. Знаменский Ю. В., Гришин Е. П., Чугунова Г. Н. Стандартизация средств построения локальных вычислительных сетей типа Ethernet. М. МЦНТИ. 1984. Вып 27. -с 53-68

13. Пенин П.И. Системы передачи цифровой информации. М. Сов радио. 1976. 368с

14. Стандарт Mil-Std-1553b. Interface standard for digital time division command -response multiplex data bus. Department Of Defence.

15. Ю. В. Новиков, О. А. Калашников, С. Э. Гуляев. Разработка устройств сопряжениядля персонального компьютера типа IBM PC. Москва. ЭКОМ. 1997.- 224с.

16. Материалы выставки "Связьээкспоком-02".

17. Радиорелейные и спутниковые системы передачи. П/р А.С. Немировского, М.: Радио и связь, 1985 386с.

18. Материалы 2 конференции "Проблемы организации мультисервисных сетей передачи данных. IP- телефония". Diamond Communications, Inc. "Современные беспроводные и спутниковые технологии. /Выпуск 3". М. 1998г., 69с.

19. Неудобное Н.А. Генерация ^ЯД^-описаний цифровых устройств на основе модели, заданной сетью Петри. Интернет-журнал «Труды МАИ». Москва 2003.

20. Бойченко Е.В. Методы схемотехнического проектирования распределенных информационных микропроцессорных систем. П/р Домрачева В.Г. Энергоатомиздат. 1988 г. -128с

21. Пронин Е.Г., Шохат B.C. Проектирование технических средств ЭВА. М. Радио и связь. 1996- 168с.

22. Ю. В. Новиков, О. А. Калашников, С. Э. Гуляев. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBM PC. Москва. ЭКОМ. 1997.- 224с.

23. Б. Л. Собкин, С. А. Ильюшин. Основы проектирования бортовых вычислительных систем. М. МАИ. 1993. 52с.

24. Merlin P. A Methodology for the Design and Implementation of Communication Protocols. Report RC-5541, IBM T. J. Watson Research Centre, Yorktown Heights, New York, June 1975; IEEE Transactions on Communications, COM-24, № 6, 1976, p 614621.

25. E.B. Авдеев, A. E. Еремин и др. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике. М. Радио и связь. 1983. 112с.

26. Анализ и оптимизация конструкций радиоэлектронных и электронно-вычислительных средств. Под ред. А. С. Назарова. М.: МГТУ им. Баумана. 1995.

27. Воеводин В.В. Математические модели и методы в параллельных процессах. М. Наука. Гл. ред. физ. Мат лит. 1986 г.

28. Автоматизация проектирования БИС. В 6 кн. Практическое пособие. тЗ. Принципы и методология построения САПР БИС. П/р. Г.Г. Казенова. М. В. ш. 1990.- 142с.

29. Гаврилов М.А., Девятков В.В., Попырев Е.И. Логическое проектированиедискретных автоматов. М. Наука 1977 г.

30. Баранов С.И. Синтез микропрограммных автоматов. Энергия. 1974 г.

31. С.А. Юдитский, А. А. Тагаевская, Т. К. Ефремова. Проектирование дискретных систем автоматики. М. Машиностроение, 1980. —232с.

32. Джеймс Питерсон. Теория сетей Петри и моделирование систем. Москва, Мир 1984г.-264с.

33. В.Е. Котов. Сети Петри. Москва, "Наука", Главная редакция физико-математической литературы, 1984г.- 160с.

34. Miller R., A Comparison of Some Theoretical Models of Parallel Computation, Report RC-4230, IBM T.J. Watson Research Centre. Yorktown Heights, New York, IEEE Transactions on Computers, C-22, No. 8, 1973, p 710 717.

35. Воеводин B.B. Математические модели и методы в параллельных процессах. М. Наука. Гл. ред. физ. Мат лит. 1986 г.

36. Д. Грис. Конструирование компиляторов для цифровых вычислительных машин. М. "Мир". 1975г.-544с.

37. Минский Ю. В. Вычисления и автоматы. М. Мир, 1971. 326с.

38. Patil S., Coordination of Asynchronous Events. Department of Electrical Engineering. MIT, Cambridge Massachusetts, May 1970

39. Noe J., A Petri Net Model of the CDC 6400. Department of Computer Science, University of Washington, April 1971.

40. Баер Ж. Jl. Методы исследования параллелизма. Системы параллельной обработки. М. Мир. 1985. С. 80 -105.

41. Пранявичюс Г. И. Модели и методы исследования вычислительных систем. Вильнюс. Москлас. 1982. 228с.

42. Murata Т., Church R., Analysis of Marked Graphs and Petri Nets by Matrix Equations, Research Report MDS 1.1.8, Department of Information Engineering, University of Illinois, Chicago, Illinois, November 1975.

43. Котов B.E. Алгебра регулярных сетей. Кибернетика 1980, №5.

44. Kotov V. Е. An algebra for parallelism based on Petri nets. Lecture Notes in Computer Science Berlin: Sprinder-Verlag, 1978, 64, p. 39-55.

45. Лескин А.А., Мальцев П.А., Спиридонов A.M. Сети Петри в моделировании и управлении. Л. Наука 1989 г.

46. Руднев. В.В. Словарные сети Петри. АиТ. 1982, №4, С. 102-108.

47. М. А. Кишиневский, А. Р. Таубин, В. С. Цирлин. Сети Петри и анализ переключательных схем. М. Кибернетика. 1982- №4, стр. 114-117.

48. Merlin P.A. A study of the Recoverability of Computing Systems. PhD. diss. UC. Irvine. California. 1974 pp 181.

49. Coolahan J. Timing requirement for time-driven system using augmented Petry nets. IEEE Trans. SE. 1983. No 5. pp 603-616.

50. Kleinrock L., Tobagi F. Packet switching in radio channels. Part I. Carrie sence multiple access modes and their throughput delay characteristics. IEEE Trans, on Communications. 1975. Vol. Comm-23. No 12.- P. 1400- 1416.

51. Soderblom O. Data transmission systems. 1974. IEEE Trans. On Comm. Vol. 3. pp 123145.

52. Ю. П. Журалев, JI.A. Котелюк, Н.И. Циклинский. Надежность и контроль ЭВМ. М. Сов. радио. 1978, 416 с.

53. Тепляков И.М., Калашников И.Д., Рощин Б.В. Радиолинии космических систем передачи информации. -М.:Сов.радио, 1975 -400с.

54. Научно-технический отчет по третьему этапу НИЭР «КУБИК» кафедры 404 Московского Государственного Авиационного института. 1997.

55. Сталлингс У. Архитектура компьютера с сокращенным набором команд. ТИИЭР. 1988. №1 с 42-63.

56. М. Н. Ушкар. Микропроцессорные устройства в радиоэлектронной аппаратуре. . П./р. Б. Ф. Высоцкого. М. Электроника. 1988. 128с.

57. Применение интегральных микросхем в вычислительной технике. Справочник. Р. В. Данилов, С. А. Ельцова, Ю. П. Иванов и др. П/р Б. Н. Файзулаева, Б. В. Тарабрина. М. Р и С, 1987. 347с

58. Справочное пособие по микропроцессорам и микроЭВМ. Под ред. JI.H. Преснухина. Москва "Высшая школа" 1988г.

59. Справочник. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы, п/р В .Я. Якубовского. Москва. Радио и связь. 1993.

60. Сталлингс У. Архитектура компьютера с сокращенным набором команд. ТИИЭР. 1988. №1 с 42-63.

61. Транспьютеры. Архитектура и программное обеспечение. Под редакцией Г. Харпа

62. Москва "Радио и связь" 1993г. 254с.

63. Ушкар М. Н. Конструирование бортовых вычислительных систем. Учебное пособие к практическим работам. М. МАИ. 1992 -40с.

64. С. М. Диго. Проектирование и использование баз данных. М. Финансы и статистика. 1995.-208с.

65. В. Ф. Борисов, Ю. В. Боченков, Б. Ф. Высоцский и др. Конструирование аппаратуры на БИС и СБИС, п/р Б. Ф. Высоцского, В. Н. Сретенского. М. Радио и связь. 1989.-272с.

66. Конструирование радиоэлектронных средств. Под ред. А. С. Назарова. М.: МАИ, 1996.-380 стр.

67. Фомин А. В., Умрихин О. Н. Методы оценки и оптимизации конструктивно-технологических характеристик микроэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры. М.: МАИ, 1989. 67 стр.

68. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М. 1978. Наука. -608с.

69. Агно А. Математика для электро- и радиоинженеров. Пер. с франц. М.: Наука, 1965.-780 стр.

70. Фильчаков П. Ф. Численные и графические методы прикладной математики. Киев: Наукова думка, 1969.-800 стр.

71. В. Б. Силин. Поиск структурных решений комбинаторными методами. М. МАИ. 1992.-216с.

72. В.Ф. Борисов, А.А. Мухин, В.В. Чермошенский и др. Основы конструирования и технологии РЭС. М. МАИ, 1998. -128с.

73. Основы проектирования микроэлектронной аппаратуры. П./р. Б. Ф. Высоцкого. М. Сов. радио. 1977.

74. Обеспечение качества РЭА методами диагностики и прогнозирования. Л. И. Гусев, Н. С. Данилин и др. П/р И. С. Данилина. М. Изд. стандартов. 1983. 283с.

75. Синавина В. С. Оценка качества функционирования АСУ. Исследование достоверности обработки информации. М. Экономика. 1973.

76. Берж К. Теория графов и ее применение. Пер. с англ. М. ИЛ. 1962 -319с.

77. Мартин Грабер. Введение в SQL. М. Кибернетика. 1996 254с.

78. Четвериков В. Н., Ревунков Г. И., Самохвалов Э. Н. Базы и банки данных. М.1. Высшая школа. 1987.-248с.

79. Дейт К. Введение в системы баз данных. Пер. с англ. М. Наука. 1980. -463с.

80. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ. Пер. с англ. М. Мир. 1991. -252с.

81. Автоматизированное проектирование цифровых устройств. С. С. Барнаулов, В. А. Бердышев и др. М. Р. и С. 1981. -240с.

82. В. Н. Ильи, В. JI. Коган. Разработка и применение программ автоматизации схемотехнического проектирования. М. Радио и связь. 1984. 340с.

83. Конструирование микроэлектронной аппаратуры. Под ред. Б. Ф. Высоцкого. М.: Советское радио, 1975. 364 стр.

84. Компоновка и конструкции микроэлектронной аппаратуры. Справочное пособие. П. И. Овсишер, И. И. Лившиц, А. К. Орчинский и др. П/р. Б. Ф. Высоцкого, В. Б. Пестрякова, О. А. Патлина. М. Р и С. 1982. 208с.

85. Borland InterBase Workgroup Server Version 4.0. Installing and Running on Unix. Borland International, Inc., 100 Borland Way P.O. Box 660001, Scots Valley, С A 95067-0001. 1996- 132c.

86. Borland InterBase Workgroup Server Version 4.0. InterBase User Guide. Borland International, Inc., 100 Borland Way P.O. Box 660001, Scotts Valley, С A 95067-0001. 1996-225c.

87. Borland InterBase Workgroup Server Version 4.0. Data Definition Guide. Borland International, Inc., 100 Borland Way P.O. Box 660001, Scotts Valley, CA 95067-0001. 1996 222c.

88. Borland InterBase Workgroup Server Version 4.0. API Guide. Borland International, Inc., 100 Borland Way P.O. Box 660001, Scotts Valley, CA 95067-0001. 1996 340c

89. Borland InterBase Workgroup Server Version 4.0. Programmers Guide. Borland International, Inc., 100 Borland Way P.O. Box 660001, Scotts Valley, CA 95067-0001. 1996 -316c.

90. Borland InterBase Workgroup Server Version 4.0. Language Reference. Borland International, Inc., 100 Borland Way P.O. Box 660001, Scotts Valley, CA 95067-0001. 1996 241c.

91. Барский А. Б. Параллельные процессы в вычислительных системах. Планирование и организация. М. Р. и С. 1990 -128с.

92. Кренкель Т. Э., Коган А. Г., Тараторкин А. М. Персональные ЭВМ в инженерной практике. М. Р и С. 1989 337с.

93. Теренс Чан. Системное программирование на С++ для UNIX. Пер. с англ. Издательская группа BHV. Киев. 1999. 589с.

94. Э. Немет, Г. Снайдер, С. Сибас, Т. Р. Хейн. UNIX: руководство системного администратора. Издательская группа BHV. Киев. 1998. 832с.

95. Джеймс Р. Грофф, Пол Н. Вайнберг. SQL: полное руководство. BHV. Киев. 1997. 608с.

96. Бибило П.Н. Синтез логических схем с использованием языка VHDL. COJIOH-P. Москва. 2002. 383с.

97. Hiromi О., TosniniroY. Comparative evolution of token-ring and CSMA/CD medium-access control protocols in LAN configurations. Proc. Comput. Network Symp. Caltterburg. Mg. Dec. II, 1994. Silver Spring, Md. P 132-256.

98. SGS-Thomson Microelectronics. ST20-TP1 Datasheet. August 1997. #42165504. I62p.

99. Kung H. T. VLSI Array Processors. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1988. 228p.

100. Hewlett Packard. Transmitting Digitised Video Using the Low Cost G-Link Chipset Application Note 1077.

101. Hewlett Packard. HDMP1022, HDMP1024 Low Cost Gigabit Rate Transmit/Receive Chip Set with TTL I/Os Technical Data. 1998. 40p101 .SGS-Thomson Microelectronics. EST8620 Datasheet. Jun. 1998. #42285309. I24p.

102. Грушвицкий Р.И., Мурсаев A.X., Угрюмов Е.П. Проектирование систем на микросхемах программируемой логики. БХВ-Петербург. Санкт-Петербург. 2002. 608с.

103. CAN specification 2.0 Part В. CAN in Automation, Am Weichselgarten 26, D-91058 Erlangen.

104. Кузнецов K.JT. Исследование и разработка методов проектирования интегральных устройств обмена информацией. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, МАИ(ГТУ). 1999.143 с.