Анотація до роботи:

Красiчков О.О. Методи синтезу керуючих автоматів на конфігурованих логічних блоках. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.13 – обчислювальні машини, системи та мережі. – Донецький національний технічний університет, Донецьк, 2004.

На основі теоретичних і експериментальних досліджень в роботі запропоновано нові структури і методи синтезу автоматів Мілі на лічильнику з розділенням кодів станів. Запропоновано використання лінійних послідовностей станів чотирьох видів, ефективне застосування котрих приводить до мінімізації логічної схеми автомата. Розроблено алгоритм вибору оптимальної структури автомата по заданої граф-схемі алгоритму.

Запропоновано метод приведення декомпозиції булевих функцій шляхом представлення вихідної функції у виді сукупності двох свідомо реалізованих на КЛБ підфункцій.

Запропоновано метод розширення функціональної декомпозиції, в основі якого лежить штучне збільшення числа аргументів вихідної булевої функції з подальшою її мінімізацією.

Отримано експериментальні залежності числа кроків запропонованих методів декомпозиції і числа КЛБ від числа аргументів реалізованих функцій. Для отриманих структур виконано аналітичні оцінки витрат логічних схем автоматів. Дослідження проводилися з застосуванням імовірнісного підходу на окремих класах ГСА.

В дисертаційній роботі дано рішення актуальної наукової задачі, важливої для промисловості засобів цифрової автоматики і обчислювальної техніки, що полягає в розробці нових структур і методів синтезу логічних схем пристроїв керування, орієнтованих на реалізацію в базисі ПЛІС FPGA, і методів оцінки їх ефективності. У процесі досліджень вирішені наступні задачі:

1. Виконано аналіз: відомих структур автоматів на лічильниках і їх особливостей; сучасного елементного базису, використованого при синтезі цифрових пристроїв; відомих методів реалізації систем булевих функцій у базисі FPGA.

2. Розроблено структури і методи синтезу автоматів Мілі на лічильнику з розділом кодів станів, запропоновано алгоритм вибору оптимальної структури автомата.

3. Розроблено метод приведення для декомпозиції булевих функцій, орієнтований на швидку реалізацію БФ з довільним числом аргументів.

4. Розроблено метод розширення для декомпозиції булевих функцій, орієнтований на мінімізацію числа КЛБ при реалізації БФ з довільним числом аргументів.

5. Отримано аналітичні залежності числа КЛБ від числа аргументів реалізованих БФ.

6. Отримано аналітичні залежності: параметрів логічних схем запропонованих структур автоматів при синтезі їх розробленими методами, у залежності від числа рядків ПСТ; зниження витрат у схемах автоматів, у залежності від співвідношення розрядностей лічильника і регістра.

Публікації автора:

1. Баркалов А. А., Саломатин В.А., Красичков А.А. Синтез микропрограммного устройства управления со статической реконфигурацией // Наукові праці ДонДТУ. Серія "Проблеми моделювання та автоматизації проектування динамічних систем". Випуск 29. – Севастополь: “Вебер”. – 2001. – C.172-179.

2. Баркалов А.А., Красичков А.А. Синтез автомата Мили на счетчике. Синтез многоуровневых схем автоматов Мили на счетчике // Синтез пристроїв керування на програмованих логічних пристроях. – Донецьк: РВА ДонНТУ, 2002. – C.237-248.

3. Баркалов А.А., Ковалев С.А., Красичков А.А. Оптимизация логической схемы автомата Мили на программируемых логических устройствах и счетчиках // Известия ТРТУ-ДонНТУ. Матеріали Третього міжнародного науково-практичного семінару “Практика и перспективы развития институционного партнерства”. В 2-х кн. – Таганрог: ТРТУ.– 2002.– №2. кн.1. – C.34-40.

4. Баркалов А.А., Красичков А.А. Методы декомпозиции булевых функций // Наукові праці ДонНТУ. Серія: “Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка”, випуск 39. – Донецьк: ДонНТУ. – 2002. – C.116-121.

5. Красичков А.А. Синтез микропрограммных автоматов на FPGA // Наукові праці ДонНТУ. Серія: “Обчислювальна техніка та автоматизація”. Випуск 64. – Донецьк: ДонНТУ. – 2003. – C. 192-198.

6. Красичков А.А. Синтез комбинационных схем на БИС с архитектурой FPGA // Синтез операційних пристроїв. – Донецьк: РВА ДонНТУ, 2003. – C.89-102.

7. Баркалов А.А., Красичков А.А. Декомпозиция булевых функций методом приведения // Известия ТРТУ-ДонНТУ. Матеріали IV міжнародного науково-практичного семінару “Практика и перспективы развития институционного партнёрства”. В 2-х т. – Донецьк. – Т.1. – C.31-37.

Особистий внесок здобувача в публікаціях: [1] - Структура і метод синтезу пристрою керування із статичною реконфігурацією на базі автомата з програмованою логікою; [2] - Напрямки оптимізації МПА Мілі на лічильнику; [3] - Структура МПА Мілі з розділенням кодів станів та шляхи її подальшої оптимізації; [4] - Аналітичний аналіз та приклади декомпозиції булевих функцій методом Рота-Карпа; [7] - Метод приведення функціональної декомпозиції.