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基于动态信号的安全关键逻辑设计

作　者: 韩亮
导　师: 陈文波; 周庆国; 周荣洁
学　校: 兰州大学
专　业: 计算机技术
关键词: Safety 安全关键逻辑动态信号
分类号: TN911.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 9次
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内容摘要

伴随着计算机软硬件技术的不断发展和进步,计算机因具有高度灵活性和简便性,在生产生活中发挥着越来越重要的作用,尤其是在自动化控制领域(例如工业过程控制、医疗设备、航空航天、武器系统等方面)得到了大量应用。计算机在这些领域中不仅提供比传统纯机械系统或人工控制更为高效的操作和丰富的控制功能,而且计算机系统还担负着极其重要的安全相关的任务(例如计算机系统如果发生故障就有可能造成重大的生命、财产等的损失)。因此必须要确保这样的计算机系统安全可靠的工作。本文从数字信号自身的特点出发,分析了影响系统安全性的根本原因,即数字信号从自身无法判断信号的有效性,信号错误与否都会被执行。本着简单有效的原则,本文提出了用动态信号表示逻辑值以及直接使用动态信号进行逻辑运算的方法,即安全关键逻辑。并对安全关键逻辑的实现结构和安全关键逻辑的实现过程以及实现过程中应该注意的一些技术细节进行了详细的阐述,而且实现过程充分考虑了安全关键逻辑的易用性和成本。最后对安全关键逻辑进行了仿真与实测,结果表明安全关键逻辑对防止系统误动作十分有效。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-13
  1.1 安全关键系统概述  7-8
    1.1.1 Safety与Reliability  7-8
    1.1.2 Safety与Security  8
    1.1.3 Fault,Error与Failure  8
  1.2 机械工业安全现状  8-10
  1.3 常见安全性设计技术  10-11
  1.4 本文主要研究内容及论文结构  11-13
    1.4.1 研究内容  11-12
    1.4.2 论文结构  12-13
第二章数字信号的安全性分析  13-17
  2.1 数字信号的缺点  13-15
    2.1.1 位翻转  13-14
    2.1.2 时钟抖动和偏移  14-15
  2.2 基于数字信号的安全相关组件存在的问题  15-17
第三章可组合安全关键逻辑  17-24
  3.1 动态信号  17-18
  3.2 安全关键逻辑  18-21
  3.3 辅助信号频率的选择  21-23
  3.4 安全关键逻辑的扩展  23-24
第四章安全关键逻辑的设计与实现  24-41
  4.1 安全关键逻辑的结构  24-25
  4.2 信号频率的选取  25
  4.3 系统响应时间  25-26
  4.4 信号采样  26-29
  4.5 滤波器的选择  29-32
  4.6 滤波器设计  32-34
  4.7 滤波器切换  34-36
  4.8 动态参数  36-41
第五章仿真与测试结果  41-46
  5.1 仿真结果分析  41-42
  5.2 测试结果分析  42-46
第六章总结与展望  46-48
  6.1 总结  46
  6.2 展望  46-48
参考文献  48-51
在学期间的研究成果  51-52
致谢  52

基于动态信号的安全关键逻辑设计

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