Анотація до роботи:

Зеленьова І.Я. Методи синтеза багаторівневих структур керуючих автоматів на програмованих логічних пристроях. - Рукопис.

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

Дисертаційна робота присвячена актуальній задачі розробки методів синтезу структур КА з «жорсткою» логікою, орієнтованих на зменшення вартості логічної схеми пристрою і заснованих на обліку характерних рис реалізованого алгоритму керування й елементного базису. Виконано аналіз існуючих методів оптимізації керуючих автоматів у базисі ПЛП і запропонована класифікація зазначених методів.

Розроблено нові методи спеціального кодування станів та перетворення кодів логічних умов керуючого автомата, застосування яких дозволяє зменшити апаратурні витрати в логічній схемі при реалізації алгоритмів керування з двонаправленими переходами. Розроблено нові багаторівневі структури керуючих автоматів та методи синтезу, які дозволяють зменшити апаратурні витрати в схемі шляхом заміни логічних умов, максимального кодування наборів мікрооперацій та формування класів псевдоеквівалентних станів.

Розроблено нові структури та методи синтезу КА Мура на лічильнику, удосконалені в порівнянні з раніше відомими, які дозволяють зменшити апаратурні витрати в логічній схемі внаслідок використання методів розподілу кодів та елементаризації лінійних послідовностей станів автомата.

Визначено закономірності змінення ефективності реалізації розроблених структур залежно від характеристик граф-схеми алгоритму, на підставі чого визначено області ефективного застосування та алгоритм вибору структури керуючого автомата, оптимальної за апаратурними витратами.

У дисертаційній роботі дане рішення актуальної наукової задачі, важливої для виробництва засобів цифрової автоматики й обчислювальної техніки, що полягає в розробці і дослідженні нових структур логічних схем керуючих автоматів у базисі програмованих логічних пристроїв. У процесі досліджень вирішені наступні задачі:

1. Виконано аналіз методів оптимізації керуючих автоматів на програмованих логічних пристроях.

2. Розроблено методи оптимізації дворівневої структури керуючого автомата, що дозволяють збільшити ефективність використання мультиплексорів в логічній схемі, внаслідок чого зменшуються апаратурні витрати при реалізації алгоритмів керування з двонаправленими переходами.

3. Розроблені трьох- і чотирьохрівневі структури і методи синтезу логічних схем КА для реалізації алгоритмів керування, у яких частка операторних вершин складає менше 75%.

4. Розроблено методи оптимізації логічних схем керуючого автомата Мура на лічильниках із застосуванням методу розділення кодів і елементаризацїї лінійних послідовностей станів.

5. Отримано аналітичні оцінки складності реалізації кожної з запропонованих структур, а також закономірності зміни ефективності їхньої реалізації в залежності від характеристик інтерпретованого алгоритму керування.

6. Розроблено алгоритм вибору структури керуючого автомата з найменшими апаратурними витратами в залежності від сполучення характеристик заданої ГСА.

Публікації автора:

1. Саломатин В.А., Белецкий О.В., Зеленёва И.Я. Применение четырёхуровневой структуры управляющего автомата для минимизации аппаратурных затрат // Сборник научных трудов ДГТУ. Серия «Информатика, кибернетика, вычислительная техника». Выпуск 1. – Донецк: ДГТУ. - 1997.- С. 135 – 140.

2. Баркалов А.А., Зеленёва И.Я., Бабаков Р.М.. Структуры логических схем управляющих автоматов на программируемых БИС. // Наукові праці ДонДТУ. Серія ”Інформатика, кібернетика та обчислювальна техніка”. Випуск 6: - Донецьк, ДонДТУ.- 1999. – С. 208-211.

3. Баркалов А.А., Аль-Бахри А.М., Зеленёва И.Я. Классификация методов оптимизации устройств управления на программируемых БИС. // Наукові праці ДонДТУ. Серія "Проблеми моделювання та автоматизації проектування динамічних систем". Випуск 10. – Донецьк: ДонНТУ.-1999. - С. 301-305.

4. Баркалов А.А., Зеленёва И.Я.. Оптимизация способа замены логических условий автомата с двунаправленными переходами. // Автоматика и вычислительная техника. №5 – Рига: Институт радиоэлектроники и вычислительной техники. - 2000. - С. 58-64.

5. Баркалов А.А., Зеленёва И.Я., Калязин Д.А.. Применение трехуровневой структуры управляющего автомата для минимизации аппаратурных затрат. // Наукові праці ДонДТУ. Серія "Проблеми моделювання та автоматизації проектування динамічних систем". Випуск 29. - Севастополь: “Вебер”. – 2001. - С.158-163.

6. Баркалов А.А., Зеленёва И.Я.. Синтез автомата Мура на счетчике. Оптимизация логической схемы автомата Мура на счетчике. // Синтез пристроїв керування на програмованих логічних пристроях. - Донецьк: РВА ДонНТУ.- 2002. – С. 220-237.

7. Баркалов А.А., Зеленёва И.Я.. Оптимизация логической схемы автомата Мура на программируемых логических устройствах и счетчиках. // Управляющие системы и машины, №3. – Киев: НАН Украины. Інститут кібернетики им. В.М. Глушкова. – 2003. – С 52-55.

8. Баркалов А.А., Зеленёва И.Я., Атрощенко М.А.. Исследование трехуровневой структуры управляющего автомата на больших интегральных схемах. // Донбас - 2020: наука і техніка – виробництву: Матеріали ІІ науково-практичної конференції, м. Донецьк, 03-04 лютого 2004 р. – Донецьк, ДонНТУ. – 2004. - С.533-540.

Автором особисто для багаторівневих структур керуючих автоматів та структур автоматів Мура на лічильниках виконано:

[1] - розробку методу синтезу чотирьохрівневої структури керуючого автомата Мура; [2] - дослідження можливостей поєднання різних рівнів в логічній схемі КА, [3] - визначення критеріїв класифікації методів оптимізації керуючих автоматів; [4] - розробку методів оптимізації схеми заміни логічних змінних автомата; [5] - розробку методу синтезу трьохрівневої структури керуючого автомата Мілі; [6] - визначення шляхів оптимізації автомата Мура на лічильнику; [7] - розробка методів оптимізації логічної схеми автомата Мура на лічильнику; [8] - визначення аналітичних залежностей ефективності реалізації керуючого автомата Мура від характеристик заданого алгоритму.