Розрядний метод перетворення двійково-кодових операндів на основі математичної логіки

Автор(и)

  • Andriy Lukashenko Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона вул. Казимира Малевича, 11, м. Київ, Україна, 03150, Україна https://orcid.org/0000-0002-6016-1899
  • Dmytro Harder Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона вул. Казимира Малевича, 11, м. Київ, Україна, 03150, Україна https://orcid.org/0000-0002-4066-8182
  • Volodymyr Lukashenko Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона вул. Казимира Малевича, 11, м. Київ, Україна, 03150, Україна https://orcid.org/0000-0002-9685-4654
  • Evgenyi Fedorov Донецький національний технічний університет пл. Шибанкова, 2, м. Покровськ, Україна, 85300, Україна https://orcid.org/0000-0003-3841-7373
  • Valentyna Lukashenko Черкаський державний технологічний університет бул. Шевченка, 460, м. Черкаси, Україна, 18006, Україна https://orcid.org/0000-0002-6749-9040
  • Tetyana Utkina Черкаський державний технологічний університет бул. Шевченка, 460, м. Черкаси, Україна, 18006, Україна https://orcid.org/0000-0002-6614-4133
  • Serhii Mitsenko Черкаський державний технологічний університет бул. Шевченка, 460, м. Черкаси, Україна, 18006, Україна https://orcid.org/0000-0002-9582-7486
  • Kostiantyn Rudakov Черкаський державний технологічний університет бул. Шевченка, 460, м. Черкаси, Україна, 18006, Україна https://orcid.org/0000-0003-0000-6077

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.142975

Ключові слова:

компоненти комп’ютерно-інтегрованих систем, кодоперетворення, двійковій-кодові операнди, розрядний кортежно-табличний логіко-оборотний метод

Анотація

Робота присвячена розробці та дослідженню нетрадиційного високоефективного розрядного кортежно-табличного логіко-оборотного методу, на основі якого створюються прецизійні моделі обчислювальних перетворювачів інформації, представленої у вигляді однополярних двійково-кодових операндів з позиційно-впорядкованої формою запису.

Сучасні моделі перетворювачів, побудовані традиційними методами, не несуть, як правило, обчислювального навантаження і є узгоджуючими компонентами, що забезпечують необхідну форму подання інформації, як на вході, так і на виході обчислювального пристрою. При цьому вони мають ряд обмежень, виконання яких вимагає апаратурною підтримки, що призводить до збільшення ваги і габаритів, погіршення надійності та енерго-часових показників, підвищенню вартості.

Тому розробка нового нетрадиційного методу, що перетворює різного виду позиційно-впорядковані двійково-кодові операнди в певні значення кодової комбінації і, навпаки, використовуючи одні й ті ж табличні дані відповідності (попередньо обчислені), є актуальною задачею.

Метод включає: формування таблиць відповідності на базі формальної логіки; визначення значень коригуючих констант, використовуючи операцію ХОR; ліквідацію інформаційної надмірності завдяки кортежній декомпозиції та синтез компонентів моделі обчислювального перетворювача інформації. Сукупність процедур забезпечує багатофункціональність, високу швидкодію і надійність, зменшення енергоспоживання при збереженні прецизійності результатів.

Верифікація запропонованої логіко-математичної моделі для створення ефективного методу, який перетворює різного виду двійково-кодові операнди, підтверджена розрахунками коригувальних констант, наведеними в таблицях, та експериментом. Експеримент проведено на розробленій фізичній моделі з єдиним числовим блоком пам’яті, яка перетворює двійковий код в код Грея і навпаки.

Запропоновані оригінальні багатофункціональні обчислювальні перетворювачі дозволяють з меншими енерго-часовими та апаратурними витратами вирішувати локальні завдання управління в комп’ютерно-інтегрованих системах спеціального призначення для управління високошвидкісними технологічними процесами або автономними фізичними об’єктами

Біографії авторів

Andriy Lukashenko, Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона вул. Казимира Малевича, 11, м. Київ, Україна, 03150

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Dmytro Harder, Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона вул. Казимира Малевича, 11, м. Київ, Україна, 03150

Молодший науковий співробітник

Volodymyr Lukashenko, Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона вул. Казимира Малевича, 11, м. Київ, Україна, 03150

Кандидат технічних наук, молодший науковий співробітник

Evgenyi Fedorov, Донецький національний технічний університет пл. Шибанкова, 2, м. Покровськ, Україна, 85300

Доктор технічних наук, доцент, завідувач кафедри

Кафедра комп’ютерних наук

Valentyna Lukashenko, Черкаський державний технологічний університет бул. Шевченка, 460, м. Черкаси, Україна, 18006

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра робототехніки та спеціалізованих комп’ютерних систем

Tetyana Utkina, Черкаський державний технологічний університет бул. Шевченка, 460, м. Черкаси, Україна, 18006

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра робототехніки та спеціалізованих комп’ютерних систем

Serhii Mitsenko, Черкаський державний технологічний університет бул. Шевченка, 460, м. Черкаси, Україна, 18006

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра робототехніки та спеціалізованих комп’ютерних систем

Kostiantyn Rudakov, Черкаський державний технологічний університет бул. Шевченка, 460, м. Черкаси, Україна, 18006

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра робототехніки та спеціалізованих комп’ютерних систем

Посилання

  1. Nguyen, G. D. (2009). Fast CRCs. IEEE Transactions on Computers, 58 (10), 1321–1331. doi: https://doi.org/10.1109/tc.2009.83
  2. Ahmad, A., Hayat, L. (2011). Selection of Polynomials for Cyclic Redundancy Check for the use of High Speed Embedded – An Algorithmic Procedure. WSEAS Transactions on Computers, 10 (1), 16–20.
  3. PASCO. Available at: http://pasco.com/
  4. PHYWE – Cobra4 Wireless. Available at: https://www.phywe.com/en/cobra4-wireless-link.html
  5. L-CARD. Available at: http://www.lcard.ru
  6. Semerenko, V. P. (2015). Theory and practice of crc codes: new results based on automaton models. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (9 (76)), 38–48. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.47860
  7. Galuza, A. A., Kolenov, I. V., Belyaeva, A. I. (2013). Software and hardware platform for developing laboratory experiment automation systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (9 (65)), 11–16. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/18446/16193
  8. Sarwate, D. V. (1988). Computation of cyclic redundancy checks via table look-up. Communications of the ACM, 31 (8), 1008–1013. doi: https://doi.org/10.1145/63030.63037
  9. Semerenko, V. P. (2015). Estimation of the correcting capability of cyclic codes based on their automation models. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (9 (74)), 16–24. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.39947
  10. Krishna, K. V. (2013). An Optimization Technique for CRC Generation. International Journal of Computer Trends and Technology (IJCTT), 4 (9), 3260–3265.
  11. Baicheva, T. (2008). Determination of the Best CRC Codes with up to 10-Bit Redundancy. IEEE Transactions on Communications, 56 (8), 1214–1220. doi: https://doi.org/10.1109/tcomm.2008.070033
  12. Osinin, I. P., Knyaz'kov, V. S. (2014). Organizaciya parallel'no-konveyernogo SBIS-processora dlya pryamogo modulyarnogo preobrazovaniya chisel na osnove arifmetiki razryadnyh srezov. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Povolzhskiy region. Tekhnicheskie nauki, 3 (31), 5–13.
  13. Korneychuk, V. I., Tarasenko, V. P. (2003). Osnovy komp'yuternoy arifmetiki. Kyiv: Korniychuk, 176.
  14. Sergeev, A. M. (2006). Ob osobennostyah predstavleniya chisel pri znakorazryadnom kodirovanii i vychislitel'niy eksperiment s nimi. Informacionno-upravyayushchie sistemy, 3, 56–58.
  15. Riznyk, O., Balych, B., Yurchak, I. (2017). A synthesis of barker sequences is by means of numerical bundles. 2017 14th International Conference The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics (CADSM). doi: https://doi.org/10.1109/cadsm.2017.7916090
  16. Semerenko, V. (2016). The theory of parallel crc codes based on automaton models. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (9 (84)), 45–55. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.85603
  17. Semerenko, V. P. (2014). Paralelni tsyklichni kody. Visnyk VPI, 6, 65–72.
  18. Grymel, M., Furber, S. B. (2011). A Novel Programmable Parallel CRC Circuit. IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, 19 (10), 1898–1902. doi: https://doi.org/10.1109/tvlsi.2010.2058872
  19. Gross, T. R., Joppi, N. P., Hennessy, J. L. (2016). A Retrospective on “MIPS”: A Microprocessor Architecture. IEEE Computer Society, 36 (4), 73–76.
  20. Arhitektura CPU. Available at: https://old.computerra.ru/2005/609/233266/
  21. Baykov, V. D., Smolov, V. B. (1985). Specializirovannye processory: iteracionnye algoritmy i struktury. Moscow: Radio i svyaz', 288.
  22. Zubko, I. A., Lukashenko, V. A., Lukashenko, A. H., Lukashenko, V. M., Lukashenko, D. A. (2014). Pat. No. 107544 UA. Peretvoriuvach dviykovoho kodu v odnopoliarni oborotni kody i navpaky. No. a201401392; declareted: 12.02.2014; published: 12.01.2015, Bul. No. 1.
  23. Lukashenko, A. H., Lukashenko, D. A., Lukashenko, V. A., Lukashenko, V. M. (2011). Vysokonadiynyi bahatofunktsionalnyi obchysliuvach dlia spetsializovanykh lazernykh tekhnolohichnykh kompleksiv. Visnyk ChDTU, 1, 67–70.
  24. Lukashenko, V. A., Lukashenko, D. A., Zubko, I. A., Lukashenko, A. H., Lukashenko, V. M. (2015). Pat. No. 111459 UA. Bahatofunktsionalnyi tablychno-lohichnyi spivprotsesor. No. a201509351; declareted: 28.09.2015; published: 25.04.2016, Bul. No. 8.
  25. Lukashenko, A. H., Lukashenko, V. M., Lukashenko, D. A., Lukashenko, V. A., Zubko, I. A., Rudakov, K. S. (2015). Pat. No. 111808 UA. Spivprotsesor dlia obchyslennia znachen «priamykh» ta «obernenykh» funktsiy. No. a201510690; declareted: 02.11.2015; published: 10.06.2016, Bul. No. 11.
  26. Chychuzhko, M. V., Lukashenko, V. A., Lukashenko, D. A., Zubko, I. A., Lukashenko, V. M., Lukashenko, A. H. (2013). Pat. No. 89784 UA. Tablychno-lohichnyi peretvoriuvach kodiv. No. u201315042; declareted: 23.12.2013; published: 25.04.2014, Bul. No. 8.
  27. Lukashenko, V. A. (2016). Udoskonalenyi tablychno-alhorytmichnyi metod i modeli aparaturnoi realizatsiyi pretsyziynykh obchysliuvachiv spetsialnoho pryznachennia. Cherkasy: ChDTU, 20.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-09-24

Як цитувати

Lukashenko, A., Harder, D., Lukashenko, V., Fedorov, E., Lukashenko, V., Utkina, T., Mitsenko, S., & Rudakov, K. (2018). Розрядний метод перетворення двійково-кодових операндів на основі математичної логіки. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(4 (95), 6–14. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.142975

Номер

Том 5 № 4 (95) (2018): Математика та кібернетика - прикладні аспекти

Розділ

Математика та кібернетика - прикладні аспекти

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Andriy Lukashenko, Dmytro Harder, Volodymyr Lukashenko, Evgenyi Fedorov, Valentyna Lukashenko, Tetyana Utkina, Serhii Mitsenko, Kostiantyn Rudakov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.