Hinweise zur Simulation eines Schieberegisters mit Rückkopplung
[Englisch] [Deutsch] [Russisch]


Die Unterlagen zur Vorlesung „Digitale Fehlerdiagnose“ (W. Görke, SS 1998, Universität Karlsruhe) enthalten ein illustratives Beispiel, das erläutert, wie mit einem rückgekoppelten Schieberegister Signaturen zur Fehlerdiagnose erzeugt werden können. Wenn ein primitives Polynom dazu verwendet wird, geeignete Rückkopplungen des Registers auszuwählen, entstehen sehr lange Binärfolgen. Insbesondere erzeugt dann jede Eingangsfolge mit Ausnahme der Vielfachen des Rückkopplungspolynoms einen eindeutigen Registerinhalt, der dazu verwendet werden kann, die zugehörige Eingangsfolge zu identifizieren. Folglich werden diese "Signaturen" für jeden Schaltungsknoten eine evtl. Abweichung von einer vorgegebenen ursprünglichen Signatur erkennbar machen. So ist jede Abweichung von einer vormals fehlerfreien Signalfolge durch den Registerinhalt ablesbar. Man benötigt lediglich die anfänglich fehlerfreien Signaturen aller Schaltungsknoten.

Die Erzeugung der Signaturen wird durch ein Java-Applet simuliert, das die Eingabe beliebiger Signalfolgen und Rückkopplungen für ein Schaltungsbeispiel ermöglicht. Dazu sind die folgenden Schritte notwendig:

  1. Aufruf des Simulators: Englisch, Deutsch;

  2. Markierung oder Eingabe eines geeigneten Rückkopplungsmusters (z.B. 0000 0010 1001 0001);

  3. Eingabe einer Eingabefolge in binärer oder hexadezimaler Form (z.B. 0101 0101 0101 0010 oder 5552); bei hexadezimaler Eingabe ist eine modifizierte Form zu verwenden: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, C, F, H, P, U;

  4. Start durch Betätigen von „Start”, „Schritt” oder „Takt”;

  5. Wiederholung des Ablaufs durch Betätigung von „Neustart” einleiten;

Sofern die oben erwähnten Folgen verwendet werden, sollte das Register nach Ablauf von 16 Taktzyklen den Inhalt 0110 1011 1010 1010 oder 6CAA anzeigen. Mit „+” bzw „-” lässt sich die Geschwindigkeit des Ablaufs steuern.

Man kann auch folgende Beispiele von Eingabefolgen benutzen, die auf dem Rückkopplungsmuster  0000 0010 1001 0001 basieren:
Eingabefolge Ergebnis
binär hexadezimal binär hexadezimal
0111 1111 1111 1000 7UU8 0111 1100 1111 1110 7FUP
0001 1110 0000 0000 1P00 0100 1100 0111 1000 4F78
0000 0111 1110 0000 07P0 0011 0111 1110 0000 37P0
0000 0001 1001 1111 019U 0011 1001 1000 0000 3980
1111 1000 0001 1111 U81U 1111 1001 1001 1111 U99U
1110 0111 1111 1111 P7UU 0111 0010 0110 0111 7267
1111 1110 0111 1111 UP7U 0000 1111 1111 1111 0UUU
0001 1001 1000 0000 1980 0111 1101 1001 1000 7H98
1001 1001 1000 0111 9987 1100 1111 0001 1001 FU19
1100 1100 1100 0111 FFF7 1110 1100 1011 0011 PFC3
[Englisch] [Deutsch] [Russisch]

Die Implementierung ist der Zuarbeit mehrerer Studierender zu verdanken,
insbesondere Yifang Chen, Universität Karlsruhe
und Kirill Safronov, Staatl. Flugtechn. Universität Ufa

Letzte Änderung: 20. April 2004