ТОКОВЫЕ ЦИФРОВЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И IP-МОДУЛИ ДЛЯ ЗАДАЧ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЯДЕРНЫМИ ОБЪЕКТАМИ
https://doi.org/10.26583/gns-2019-01-08
EDN: ZCRXDN
Аннотация
Рассмотрены особенности проектирования специальной электронной компонентной базы (ЭКБ) для систем автоматического управления и контроля ядерных энергетических установок. В отличие от классических потенциальных цифровых устройств – ЭКБ данного класса базируется на свойствах токовых логических элементов (ТЛЭ). Дано более полное и систематическое изложение основных положений синтеза ТЛЭ. Описан процесс синтеза функций основной функционально полной системы при использовании наборов логико-арифметических и логических операций. Сформулированы направления дальнейших исследований в области токовой ЭКБ. Обсуждаются линейные представления логических функций Булевой и линейной алгебры для двузначной и трехзначной логик. Рассмотрены базовые компоненты ТЛЭ. Представлены схемы, реализующие логические операции в различных базисах – «усеченная разность», «модуль разности», «сравнение», а также их комбинаций. Показаны преимущества ТЛЭ по сравнению с потенциальными цифровыми логическими элементами.
Ключевые слова
электронная компонентная база,
системы автоматического управления,
цифровые токовые структуры,
логические элементы,
представления логических функций,
двузначная логика,
трехзначная логика,
надёжность
При поддержке: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-37-00061.
Об авторах
Н. В. Бутырлагин
Донской государственный технический университет
Россия
Россия
Н. И. Чернов
Донской государственный технический университет
Россия
Россия
Н. Н. Прокопенко
Донской государственный технический университет;
Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН
Россия
Россия
А. В. Бугакова
Донской государственный технический университет
Россия
Россия
Список литературы
1. Дунаев, В. Системы автоматического управления и контроля для атомных электростанций [Текст] / В. Дунаев, Е. Медведовский // Control Engineering. – № 3 (45). – 2013. – С. 22-31.
2. Хохлов, C.В. Перспективы развития отечественной радиоэлектронной промышленности [Текст] / С.В. Хохлов // Радиопромышленность. – 2014. – Вып. 4. – С. 9-18.
3. Красников, Г.Я. Отличительные особенности и проблемы КМОП-технологии при уменьшении проектной нормы до уровня 0,18 мкм и меньше [Текст] / Г.Я. Красников, О.М. Орлов // Российские нанотехнологии. – 2008. – Т. 3, № 7-8. – С. 124-128.
4. Бумагин, А. Специализированные СБИС для космических применений: проблемы разработки и производства [Текст] / А. Бумагин // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. – 2010. – Вып. 1. – С. 50-56.
5. Wang, Z. Current-Mode CMOS Integrated Circuits for Analog Computation and Signal Processing: A Tutorial. Analog Integrated Circuits for Analog Computation and Signal Processing. 1. 1991. P. 287-295.
6. Wayne, K. Current-Mode CMOS Multiple-Valued Logic Circuits. IEEE. Journal of Solid-State. V.29. No 2. Febrary 1994. P. 95-107.
7. Turgay, T. Implementation of Multi-Valued Logic Gates Using Full Current-Mode CMOS Circuits / T. Turgay, A. Morgul. // Analog Integrated Circuits and Signal Processing, May 2004, Volume 39, Issue 2, P. 191–204.
8. Chang, Y.-H. The design of current mode CMOS multiple-valued circuits / Y.-H. Chang, J. Butler // Proceedings of 21st International Symposium on 'Multiple-Valued Logic, Victoria, 1991, pp. 130- 138. DOI: 10.1109/ISMVL.1991.130718.
9. Дворников, О.В. Перспективы применения новых микросхем базового матричного и базового структурного кристаллов в датчиковых системах [Текст] / О.В. Дворников, Н.Н. Прокопенко, Н.В. Бутырлагин, А.В. Бугакова // Труды СПИИРАН, 2016, 2(45). – С. 157-171.
10. Малашевич, Д.Б. Недвоичные системы в вычислительной технике [Текст] / Д.Б. Малашевич // Юбилейная Международная научно-техническая конференция «50 лет модулярной арифметике». – Зеленоград, 23-25 нояб., 2005. – С. 599-613.
11. Chernov, N.I. Вasic Concept of Linear Synthesis of Multi-Valued Digital Structures in Linear Spaces / V.Ya. Yugai, N.N. Prokopenko, N.V. Butyrlagin // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Simposium (EWDTS’2013). Rostov-on-Don. Russia. September 27-30. 2013. Kharkov National University of Radioelectronics. P. 146-149.
12. Андреев, А.С. Возможности преодоления барьера межсоединений в микроэлектронике [Текст] / А.С. Андреев, А.А. Щука // Зарубежная радиоэлектроника. – 1986. – № 10 – С. 3-19.
13. Адамов, Ю.Ф. Проектирование систем на кристалле [Текст] / Ю.Ф. Адамов, Л.Ю. Шишина // Моск. гос. ин-т электрон. техники (техн. ун-т). – Москва : МИЭТ. – 2005. – 163 с.
14. Немудров, В. Системы-на-кристалле. / В. Немудров, Г. Мартин // Проектирование и развитие. – Москва : Техносфера, 2004. – 216 с.
15. Бухтеев, А.В. «Методы и средства проектирования систем на кристалле» / А.В. Бухтеев // Chip news, 2003. – №4, С. 4 – 14.
16. Prokopenko, N.N. Logic functions representation and synthesis of k-valued digital circuits in linear algebra / N.N. Prokopenko, N.I. Chernov, V.Ya. Yugai, P.S. Budyakov // 2016. 24nd Telecommunications Forum (TELFOR 2016). Belgrade, Serbia. 22-23 November, 2016. Pp. 1-4. DOI: 10.1109/TELFOR.2016.7818892.
17. Prokopenko, N.N. The Element Base of the Multivalued Threshold Logic for the Automation and Control Digital Devices / N.N. Prokopenko, N.I. Chernov, V.Ya. Yugai, N.V. Butyrlagin // on International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON-2017, Astana, Kazakhstan. 29-30 June, 2017. DOI: 10.1109/SIBCON.2017.7998508.
Рецензия
Для цитирования:
Бутырлагин Н.В., Чернов Н.И., Прокопенко Н.Н., Бугакова А.В. ТОКОВЫЕ ЦИФРОВЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И IP-МОДУЛИ ДЛЯ ЗАДАЧ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЯДЕРНЫМИ ОБЪЕКТАМИ. Глобальная ядерная безопасность. 2019;(1):74-89. https://doi.org/10.26583/gns-2019-01-08. EDN: ZCRXDN
For citation:
Butyrlagin N.V., Chernov N.I., Prokopenko N.N., Bugakova A.V. THE CURRENT DIGITAL LOGICAL ELEMENTS AND IP-MODULES FOR PROBLEMS OF AUTOMATIC CONTROL AND MONITORING OF NUCLEAR OBJECTS. Global Nuclear Safety. 2019;(1):74-89. (In Russ.) https://doi.org/10.26583/gns-2019-01-08. EDN: ZCRXDN
Просмотров:
18
JATS XML
Послать статью по эл. почте 