Учреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»УДК 004.7 (043.3)ЖИЛЯКНадежда АлександровнаСинтез функциональных схем ДЛЯ многоканальных вторичных вычислений в РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИАвтореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.15 – Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сетиМинск 2011Работа выполнена в учреждении образования «Белорусский государственный технологический университет». Научный руководитель ^ Кудрявцев Владимир Иванович, доктор технических наук, заместитель технического директора закрытого акционерного общества «Мосэнергоремонтсервис» Официальные оппоненты: ^ Дудкин Александр Арсентьевич, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории идентификации систем государственного научного учреждения «Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси»^ Чудовский Валерий Анатольевич, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры информатики и компьютерных систем Белорусского государственного университета Оппонирующаяорганизация Открытое акционерное общество «АГАТ-СИСТЕМ» Защита диссертации состоится 9 июня 2011 г. в 14.00 на заседании совета по защите диссертаций Д 02.15.04 при учреждении образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» по адресу: 220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6, корп. 1, ауд. 232, тел.: 293-89-89, e-mail: dissovet@bsuir.by.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники».Автореферат разослан « » мая 2011 г.Ученый секретарь совета по защите диссертаций, доктор технических наук, доцент А. А. ИванюкВВЕДЕНИЕОсновной функцией современных измерительных комплексов является осуществление многоканальных вторичных вычислений. От качества этих вычислений зависит достижение измерительными комплексами решающих конкурентных преимуществ включая улучшение метрологических характеристик измерений, расширение ассортимента технических объектов, которые могут быть использованы в качестве первичных измерительных преобразователей, осуществление функциональной интеграции, в ходе которой один измерительный сигнал может быть использован для измерения более чем одной измеряемой величины, увеличение количества измерительных каналов, обслуживаемых одним измерительным комплексом. Поскольку измерения осуществляются в режиме реального времени, это накладывает дополнительные жесткие требования по производительности многоканальных вторичных вычислений. В этих условиях необходимое усложнение многоканальных вторичных вычислений для получения конкурентных преимуществ возможно только в ходе процесса синтеза функциональных схем соответствующих вычислительных структур, при котором исключено влияние человеческого фактора на надежность, скорость и стоимость проектирования такого рода схем. Проблемам синтеза функциональных схем посвятили свои исследования ряд отечественных и зарубежных ученых, среди которых необходимо отметить С.В. Тарарыкина, А.А. Петровского, А.С. Кобайло, Р. Реймана, Х. Гома, Д. Кронина, А. Купера и др. Наиболее полно принципиальные решения для синтеза функциональных схем на современном этапе развития этого научного направления изложены в теории синтеза вычислительных структур реального времени А.С. Кобайло. В ней предусмотрен синтез функциональных схем, поддерживающих использование современных технологий управления вычислительными структурами, включая конвейеризацию и распараллеливание вычислительного процесса. Однако данная теория не имеет примеров практического использования из-за отсутствия адаптации ее методов к реализации в вычислительных системах с ограниченными вычислительными ресурсами и к условиям, предъявляемым к синтезу функциональных схем для многоканальных вторичных вычислений. К последним относится обеспечение многовариантной и многокритериальной оптимизации синтезируемых решений и обеспечение корректности математических моделей, лежащих в основе процесса синтеза. Процесс синтеза функциональных схем многоканальных вторичных вычислений не может быть разработан и внедрен в производство в качестве программного приложения без комплексного исследования и решения данных проблем. Таким образом, разработка методов и алгоритмов синтеза функциональных схем многоканальных вторичных вычислений на базе теории синтеза вычислительных структур реального времени для осуществления их в вычислительном процессе синтеза в реальных вычислительных устройствах и с учетом специальных требований, предъявляемых к ним при проектировании измерительных комплексов, является актуальной задачей.^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫСвязь работы с крупными научными программами и темамиДиссертационная работа выполнена в рамках следующих научно-исследовательских программ и тем:НИР «Исследование и разработка методов и средств построения высокоскоростных интерфейсов, программируемых и программно-перестраиваемых электронных приборов и систем» (шифр «Тест», № госрегистрации 2006441) Государственной комплексной программы научных исследований «Физические и технологические основы создания новых материалов, элементной базы и разработка устройств опто-, микро-, наноэлектроники, информационно-измерительных систем и приборов» (ГКПНИ «Электроника»), утвержденной Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 28.11.2005 г. № 1339. НИР «Исследование и разработка схемотехнических, конструктивных и технологических методов построения нового поколения средств измерений электрических величин» (№ госрегистрации 20062443) ГКПНИ «Электроника», утвержденной Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 28.11.2005 г. № 1339. НИР «Исследование методов построения преобразователей входных сигналов для создания конкурентоспособных радиоэлектронных и контрольно-измерительных приборов нового поколения» (№ госрегистрации 20062444) ГКПНИ «Электроника», утвержденной Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 28.11.2005 г. № 1339. ОКР «Разработать и подготовить к производству многоканальное устройство сбора и обработки измерительной информации для промышленного применения (шифр «Регистратор») (№ госрегистрации 2002542) Государственной научно-технической программы «Приборостроение», раздел «Приборы и средства измерений», утвержденной Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 08.01.2004 г. № 5.Цель и задачи исследованияЦелью диссертационного исследования является разработка методов и алгоритмов оптимизации синтеза функциональных схем многоканальных вторичных вычислений измерительных комплексов с использованием теории синтеза вычислительных структур реального времени. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи: Разработать на базе формального метода синтеза вычислительных систем реального времени алгоритм его реализации для операционной части многоканальных вторичных вычислений в условиях ограничений времени и памяти, задействованных в вычислительном процессе. Разработать алгоритм синтеза функциональной схемы операционной части многоканальных вторичных вычислений измерительных комплексов с минимизацией объема вычислений и контролем корректности вычислений. Разработать метод оценки и выбора из множества синтезированных работоспособных структур оптимальной по заданным критериям в условиях вариативной многокритериальной оптимизации. Исследовать особенности и возможности синтеза функциональной схемы управления многоканальными вторичными вычислениями в рамках теории синтеза вычислительных структур реального времени с определением обобщенной структуры функциональной схемы управления многоканальными вторичными вычислениями. Применить разработанный процесс синтеза функциональных схем многоканальных вторичных вычислений при разработке современного измерительного комплекса и оценить конкурентоспособность данного процесса синтеза. Объектом исследования является процесс синтеза функциональных схем многоканальных вторичных вычислений. Предметом исследования являются методы выбора оптимального синтезируемого решения, алгоритм синтеза функциональных схем, математическая модель, обобщенный граф алгоритма и обобщенная структура для синтеза функциональной схемы управления многоканальными вычислениями.^ Положения, выносимые на защитуАлгоритм синтеза вычислительных структур реального времени (ВСРВ), основывающийся на положениях теории синтеза ВСРВ и отличающийся возможностью точного планирования вычислительного ресурса памяти вне зависимости от количества синтезируемых решений, а также гибкостью вычислительного процесса относительно выделенного времени для процесса синтеза. Алгоритм синтеза функциональной схемы (ФС) операционной части многоканальных вторичных вычислений (МВВ), основанный на алгоритме синтеза ВСРВ, отличающийся тем, что с целью уменьшения время работы процессора и объема используемой памяти усекается дерево поиска решений и осуществляется контроль их корректности. Метод оценки и выбора из множества работоспособных систем оптимальной по заданным критериям, отличающийся тем, что с целью сокращения время работы процессора и объема машинной памяти, а также обеспечения многокритериальной оптимизации синтеза в качестве математической модели выбрана характеристическая булева функция, позволяющая использовать преимущественно ресурсоэкономные операции суммирования и осуществлять минимизацию операций.Математическая модель и обобщенная структура ФС управления МВВ, основывающиеся на положениях теории синтеза (ТС) ВСРВ, отличающиеся тем, что позволяют сократить количество операций алгоритма в каждом измерительном канале на одну, а в обобщенной структуре функциональной схемы управления многоканальными вторичными вычислениями это позволяет сократить количество функциональных устройств на одно.^ Личный вклад соискателяВсе результаты и положения, выносимые на защиту, получены автором лично. Научный руководитель принимал участие в постановке задач, определении возможных путей их решения, в предварительном анализе, обсуждении результатов теоретических и практических исследований, проведённых автором самостоятельно. Часть представленных исследований проведены в сотрудничестве со специалистами 22-го отдела ОАО «МНИПИ».^ Апробация результатов диссертацииОсновные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Х Республиканской научной конференции студентов и аспирантов высших учебных заведений Республики Беларусь «НИРС–2005» (БГУИР, Минск, 2006 г.); IX Республиканской научной конференции студентов и аспирантов (ГГУ, Гомель, 2007 г.); Международной научно-технической конференции «Автоматический контроль и автоматизация производственных процессов» (БГТУ, Минск, 2006 г., 2009 г.); Международной научно-технической конференции «Организационно-техническое управление в межотраслевых комплексах» (Минск, БГТУ, 2007 г.); 62, 63, 64, 65, 66-й конференции БГТУ (БГТУ, Минск, 2005–2010 гг.); 71, 72, 73-й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (БГТУ, Минск, 2007 г., 2008 г.); Международной научно-технической конференции «Приборостроение–2008» (БНТУ, Минск, 2008 г.), V Международной научно-методической конференции (БГУИР, Минск, 2010 г.).^ Опубликование результатов диссертации По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе: 3 тезиса и 7 докладов в научных журналах и сборниках; в рецензированных сборниках – 7 статей. Общий объём статей, опубликованных в изданиях, которые рекомендует ВАК Беларуси, составляет 2,5 авторских листа; общий объём других рецензируемых научных публикаций составляет 1 авторский лист.^ Структура и объем диссертацииДиссертационная работа состоит из введения, общей характеристики работы, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Полный объем диссертации составляет 148 страниц. Диссертация содержит: 6 приложений на 42 страницах, 21 рисунок на 21 странице, 4 таблицы на 4 страницах, библиографический список из 107 наименований литературных источников включая собственные публикации на 9 страницах.^ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕВо ведении рассмотрены проблемы, связанные с исследованиями, проведенными в диссертационной работе, которые направлены на разработка методов и алгоритмов синтеза ФС МВВ на базе ТС ВСРВ и их использование при разработке новых измерительных комплексов с целью повышения их конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках. ^ В первой главе диссертационной работы проанализировано современное состояние проблем в области синтеза вычислительных структур в процессах управления, измерения, регистрации и анализа данных. Приведен анализ методов синтеза вычислительных структур реального времени. Определены основные проблемы применения теории синтеза вычислительных структур реального времени при проектировании измерительных комплексов, сформулированы цель и задачи исследований. Увеличение мощности многоканальных вторичных вычислений измерительных комплексов (ИК) определяет повышение достоверности измерительных данных и увеличение количества технических объектов, которые могут быть использованы в качестве первичных измерительных преобразователей, позволяет увеличить количество измерительных данных без увеличения количества первичных измерительных преобразователей. При этом в МВВ должно сочетаться использование огромного разнообразия математических инструментов и алгоритмов с жесткими ограничениями реального времени и минимизацией используемых вычислительных и аппаратных ресурсов. В наибольшей степени данным требованиям соответствуют специализированные вычислительные процессоры, усложнение которых прямо связано с достигаемыми при этом конкурентными преимуществами. Таким образом, наибольшие возможности получения такого рода преимуществ возможны при автоматическом проектировании или синтезе ФС МВВ, в ходе которого может быть достигнуто практически неограниченное усложнение проектируемых вычислительных структур при достаточной надежности и скорости проектирования и его низкой стоимости относительно ручного проектирования. Процесс синтеза функциональных схем МВВ состоит из двух этапов: синтеза функциональных схем операционной части МВВ, в соответствии с которой осуществляются вторичные вычисления по нескольким измерительным каналам, и синтез функциональной схемы управления МВВ, которая организует выполнение вторичных вычислений в составе МВВ в режиме реального времени и с минимизацией вычислительных ресурсов. Соответственно, результатом такого ожидаемого синтеза будут две функциональные схемы. Они могут быть представлены также в виде графа вычислительной структуры (ГВС). Среди известных формальных методов синтеза средств вычислительной техники наибольшее распространение получили методы синтеза цифровых автоматов и логико-комбинаторного синтеза структур. Однако для синтеза ВС, ориентированных на реализацию аналитических выражений или алгоритмов не булевого характера, описанные методы являются принципиально непригодными. Исходя из этого их невозможно применить для синтеза ФС операционной части МВВ. Для управления структурами реального времени, к которым относятся структуры, обеспечивающие МВВ, необходима высокая точность формирования временных интервалов. Основным недостатком управляющих устройств, синтезированных методом цифровых автоматов, является формирование управляющих сигналов в соответствии с логическими выражениями без учета временной зависимости между этими сигналами. Применение микропрограммного принципа построения устройств управления нецелесообразно по причине необходимости больших объемов быстродействующей памяти и вследствие низкой точности формирования временных интервалов. Решение проблемы синтеза ВСРВ становится возможным с появлением теории синтеза ВСРВ. В рамках данной теории возможно решение как задачи синтеза функциональной схемы операционной части МВВ, так и задачи синтеза функциональной схемы управления МВВ. Однако для этого необходимо представить решение для синтеза неограниченного количества синтезируемых решений в реальном вычислительном процессе, минимизации объема вычислений, контроля корректности вычислений и вычислений в условиях вариативной многокритериальной оптимизации синтезируемых решений. Кроме того, вследствие эвристического, а следовательно, ненадежного вывода математической модели синтеза функциональной схемы управления МВВ необходимо дополнительное исследование процесса соответствующего синтеза в рамках указанной теории. ^ Во второй главе диссертационной работы на основании теории синтеза ВСРВ проведен анализ процесса синтеза функциональной схемы операционной части многоканальных вторичных вычислений; определены режим и метод такого синтеза в условиях ресурсных ограничений и разработан метод оценки и выбора из множества работоспособных синтезированных структур оптимальной по заданным критериям в условиях вариативного многокритериального выбора. При синтезе функциональной схемы операционной части МВВ теория синтеза ВСРВ подразумевает выполнение последовательности процедур, и может быть представлена в виде операций, реализованных в режиме последовательных и циклических вычислений (рисунок 1). И в том, и в другом случае формируются четыре кэша решений, два из которых используются в операции 19. При последовательном режиме реализации алгоритма два из кэшей (n2 и n3), стремятся к неограниченному росту, так как количество решений в них ограничивается только задачей синтеза, а это область конкурентных отношений. При этом процесс синтеза может выйти за пределы ограничений выделения памяти для данного вычислительного процесса и его неплановой остановкой. Кроме того, такое экстенсивное использование ресурса памяти приведет к резкому замедлению процесса синтеза вследствие использования все более медленной памяти. Также экстенсивное использование памяти уменьшает возможности распараллеливания вычислительного процесса синтеза. Синтез функциональной схемы операционной части МВВ в режиме циклических вычислений предусматривает минимизацию объема используемой памяти. Диаграмма синтеза функциональной схемы операционной части МВВ в режиме последовательных и циклических вычислений представлена на рисунке 1. Шаг алгоритма Кэши решений I Кэши решений II Процесс синтеза ВС 1. Формирование графа вычислительного алгоритма (ГВА) n1 = 1 n1 = 1 2. Определение полных путей ГВА n1 = 1 n1 = 1 3. Назначение уровней временной иерархии вершинам ГВА n1 = 1 n1 = 1 4. Назначение функциональных устройств вершинам ГВА n1 = 0; n2 →∞ n1 = 1; n2 = 1 5. Формирование для каждого вектора назначения соответствующего вектора реализации n2 →∞ n1 = 1; n2 = 1 6. Формирование на основании векторов реализации графов алгоритма с буферной памятью n2 →∞ n1 = 1;n2 = 1 7. Формирование усеченных путей уровней временной иерархии n2 →∞ n1 = 1; n2 = 1 8. Определение конвейеризируемых путей и ступеней конвейера n2 →∞ n1 = 1; n2 = 1 9. Определение множества свертываемых вершин n2 →∞ n1 = 1; n2 = 1 10. Построение вычислительного графа алгоритма (ВГА) n2 = 0; n3 →∞ n1 = 1; n2 = 1;n3 = 1 11. Предварительная проверка работоспособности вычислительной структуры реального времени n3 →∞ n1 = 1; n2 = 1;n3 = 1 12. Формирования вектора временной развертки n3 →∞ n1 = 1; n2 = 1;n3 = 1 13. Формирование вектора требований к памяти для хранения промежуточных результатов n3 →∞ n1 = 1; n2 = 1;n3 = 1 14. Дополнительная проверка работоспособности n3 →∞ n1 = 1; n2 = 1;n3 = 1 15. Построение ВГА с регистровыми файлами n3 →∞ n1 = 1; n2 = 1;n3 = 1 16. Разработка ГВС n3 →∞ n1 = 1; n2 = 1;n3 = 1 17. Построение функционала временной развертки n3 →∞ n1 = 1; n2 = 1;n3 = 1 18. Определение такта вычислительной структуры n3 →∞ n1 = 1; n2 = 1;n3 = 1 19. Выбор из множества работоспособных синтезированных структур структуры, наилучшим образом удовлетворяющей заданным критериям оптимальности в соответствии с условием n4 = 1 n1 = 1; n2 = 1;n3 = 1; n4 = 1 ^ Рисунок 1 – Диаграмма синтеза функциональной схемы операционной части МВВ в режиме последовательных и циклических вычислений Однажды созданные четыре кэша решений существуют с тем же количеством решений в течение всех остальных вычислительных циклов исследуемого процесса. Таким образом, независимо от объема вычислительной задачи количество решений, обрабатываемых одновременно в одном вычислительном процессе (операции 1–18 на рисунке 1) не превышает единицы, в операции 19 равно двум, а количество одновременно хранимых решений разного типа не превышает четырех. Для анализируемого процесса синтеза в режиме последовательных вычислений характерно следующее соотношение длительности процесса синтеза tc и наименьшей возможной длительности синтеза tc(min): tc= tc(min). В режиме циклических вычислений это соотношение принимает другой вид: tc(min) Анализируя операции, представленные на рисунке 1, следует выделить операции 11 и 19, которые уменьшают количество рассматриваемых синтезированных решений. Синтез функциональных схем без потери точности с предельным уменьшением объема вычислений подразумевает максимальное приближение операций 11 и 19 или подобных им операций, уменьшающих количество решений, по рассматриваемой диаграмме синтеза к самому нижнему узлу ветвления, то есть к операции 10. Но операция 11 и так расположена предельно близко к данной операции. Операция 19, наоборот, потенциально перспективна для смещения по диаграмме синтеза к операции 10, например, сразу за операцией 11. В диссертации исследована возможность такого усечения решений. Операция 14 теоретически не уменьшает количества решений, так как по своему результату она эквивалентна операции 11 и расположена после нее, но тогда она может быть использована для проверки корректности вычислительного процесса до операции 14. Оптимизированный метод синтеза предполагает формирование на шагах 1–11 алгоритма ГВС операционной части МВВ, удовлетворяющих условиям реализуемости, то есть множество входных и выходных данных должны обрабатываться в переделах заданного отрезка времени. После этого осуществляется переход к операции 11’, в которой также как и в операции 19, представленной на рисунке 1, производится выбор из множества вариантов проектируемой структуры вариантов, удовлетворяющих заданным условиям оптимальности. Для каждого из выбранных на данном этапе вариантов выполняются шаги 12–14, 15–18. Наличие в сформированном на шаге 14 векторе требований к памяти (рисунок 1, операция 13) отрицательных элементов свидетельствует об ошибке обработки программы, так как использованные методы формирования векторов назначения и соответствующих векторов реализации, а также расчета координат вектора временной развертки из условия реализуемости пути графа алгоритма в режим реального времени исключает такую возможность. В связи с этим операция 14 в модернизированном алгоритме предназначена для фиксации и исправлении программных сбоев. В соответствии с данным подходом предложен оптимизированный алгоритм синтеза функциональной схемы операционной части МВВ, который представлен в виде блок-схемы на рисунке 2,^ Рисунок 2 – Блок-схема оптимизированного алгоритма синтеза функциональной схемы операционной части МВВ где Pj– параметр функционального устройства j, VR = 1? – проверка условия реализуемости ВС в режиме реальном времени, [Z] – мощность множества альтернативных вариантов структуры, [ZCGAMB] – мощность множества сформированных ВГА с буферной памятью, SF – программный сбой. Для гибкого использования в рамках единого программного обеспечения различных критериев оптимизации в многокритериальном выборе в операции 19, представленной на рисунке 1, необходимо обеспечить тот или иной вид каскадного соединения однотипных операций 19 по несовместимым на уровне элементарных функциональных устройств функциональной схемы критериям оптимизации. С этой целью предлагается предварительное преобразование синтезированной вычислительной структуры в логическую структуру, вид которой определяется типом критерия оптимизации, например в виде импликант для оптимизации по стоимости или энергопотреблению, а затем формализовать сравнительную оценку такого рода структур. В качестве примера для организации оценки и выбора оптимальных синтезируемых решений была выбрана модель характеристической булевой функции, представляющей собой сумму импликант, которая может быть применена для расчета по критериям минимизации стоимости, энергоемкости, тепловыделения и ряда других. Данная функция при вычислениях характеризуется наибольшей экономией вычислительных ресурсов за счет использования наименее ресурсоемкой операции суммирования и развитых возможностей сокращения количества операций при ее вычислении. Созданный на основе использования характеристической булевой функции метод выбора оптимального варианта структуры включает в себя следующие основные этапы.Установление взаимнооднозначного соответствия между функциональными устройствами (ФУ) синтезируемой структуры и булевыми переменными zi↔bi. Представление множества альтернативных вариантов синтезируемой структуры в виде дизъюнкции всех простых импликант характеристической булевой функции (ХБФ), то есть сокращенной дизъюнктивной нормальной формы. Преобразование сокращенной дизъюнктивной нормальной формы в особенную скобочную нормальную форму с уменьшением количества операций.Переход от особенной скобочной нормальной формы к арифметическому выражению путем осуществления следующих замен: biPi; Pi – вес ФУ соответствующего i-й булевой переменной; bi bj Pi + Pj; bi bj min (Pi, Pj); определение ФУ соответствующего i-й булевой переменной с минимальным весом.^ В третьей главе проведено исследование процесса синтеза функциональной схемы управления МВВ в рамках теории синтеза ВСРВ с выводом математической модели синтеза функциональной схемы управления МВВ. Определены обобщенный граф вычислительной структуры и обобщенная структура функциональной схемы управления МВВ. Вывод математической модели управления МВВ производится из функционала временной развертки (ФВР), полученного при синтезе функциональной схемы операционной части МВВ. Искомая модель должна представлять собой аналитическое выражение, удобное для представления в виде графа вычислительного алгоритма. Функционалом временной развертки графа вычислительной структуры, содержащего j вершин, называется совокупность из j равенств вида , (1) где – требуемые моменты включения j-го ФУ на первом цикле функционирования, равные координатам вектора временной развертки вычислительного графа алгоритма с регистровыми файлами, соответствующие свертываемым вершинам этого графа при формировании вершины графа вычислительной структуры, ∆t(γj) – шаг дискретизации для уровня временной иерархии вершины vi, kj – коэффициент, задающий периодичность процесса. В результате преобразований ФВР (1) с помощью введенных функций получена искомая математическая модель функциональной схемы управления МВВ: (2)где χВ(.) – функция координаты вектора временной развертки, t*(χД(.)) – моменты начала импульсов делителя частоты, χZ(.) – функция задержки, t'(1)(i) – момент первого выполнения операции,^ KД – коэффициент деления частоты, χK(.) – значение конвейерной функции. Математическая модель синтеза ФС управления структурами реального времени в ТС ВСРВ представлена в виде трех выражений. Очевидно, что при представлении данной модели в виде (2) сокращается время на ввод формулы. Качественные различия в данных моделях можно оценить по различиям в обобщенном графе вычислительного алгоритма и обобщенной структуре функциональной схемы управления МВВ. В отличие от представленного в ТС ВСРВ подграфа обобщенного графа вычислительного алгоритма управления МВВ из подграфа был исключен функциональный элемент, соответствующий логическому «или». Из этого следует, что количество операций уменьшилось на одну, а количество функциональных устройств в каждом канале синтеза функциональных схем управления операционной частью МВВ также уменьшится на один функциональный блок. Данный эффект является существенным и вызван изменением математической модели синтеза ФС управления МВВ.^ В четвертой главе приведены результаты применения синтеза ФС многоканальных вторичных вычислений при разработке измерительного комплекса и представлена технико-экономическая оценка применения предлагаемого процесса синтеза. Предложенные в диссертационной работе методы были использованы при разработке программно-аппаратной части регистрирующего устройства РМ-2201. Данное устройство предназначено для аналого-цифрового преобразования входных сигналов термопар, их цифровой обработки в схеме МВВ, вывода результатов измерений на встроенный или внешний дисплей и запоминания измеренных данных на внешней карте флэш-памяти. При разработке регистратора многоканального РМ-2201 автоматически были реализованы следующие задачи: синтезирована ФС операционной части МВВ, обеспечивающей вычи