Аппаратно-программное моделирование и тестирование рекуррентного операционного устройства

Д. В. Хилько, Ю. А. Степченков, Ю. Г. Дьяченко, Ю. И. Шикунов, Н. В. Морозов. Аппаратно-программное моделирование и тестирование рекуррентного операционного устройства // Системы и средства информатики, – М.: ТОРУС ПРЕСС, Т. 25, № 4, 2015 – С. 78-90

DOI:10.14357/08696527150406

Аннотация: Рассматриваются основные проблемы моделирования и отладки операционного устройства, основанного на принципах нетрадиционной потоковой рекуррентной архитектуры. Приводится краткое описание методологии аппаратно-программного моделирования Hardware in the Loop, также рассматривается возможность ее применения для разработки рекуррентного операционного устройства (РОУ). Предложен подход и методика аппаратно-программного моделирования и тестирования устройства на основе новой архитектуры. Описываются разработанные программная и аппаратная модели устройства, средства моделирования и отладки, а также результат их интеграции в единую среду. Вводится понятие целевой платформы моделирования, названной GAROS IDE. Приводится описание ее основных компонент, функциональных возможностей и перспектив развития. Представлены результаты апробации платформы на одной из подзадач распознавания изолированных слов — алгоритме Rasta-фильтрации.

Инструменты для системной верификации рекуррентного обработчика сигналов

В. С. Петрухин, Д. Ю. Степченков, Н. В. Морозов, Ю. А. Степченков. Инструменты для системной верификации рекуррентного обработчика сигналов // Системы и средства информатики, – М.: ТОРУС ПРЕСС, Т. 24, № 2, 2014 – С. 55-66

DOI: 10.14357/08696527140204

Аннотация: Рассмотрена процедура выбора и разработки комплекса программных и аппаратных инструментов для проектирования и отладки нетрадиционного цифрового сигнального процессора на базе рекуррентно-динамической потоковой гибридной архитектуры — рекуррентного обработчика сигналов (РОС). Экспериментальный характер отрабатываемой архитектуры РОС и необходимость наличия отработанного управляющего процессора предопределили выбор в качестве элементной базы его реализации ПЛИС (программируемые логические интегральные схемы) семейства Cyclone V фирмы Альтера и, соответственно, среды разработки — Quartus II. Мощные инструменты верификации, входящие в состав этой среды, позволяют сократить время получения готового проекта и существенно уменьшить аппаратные затраты. На основе сравнительного анализа и установленных критериев определен состав и предложена оптимальная структура аппаратных инструментов отладки РОС, позволяющая существенно упростить процесс верификации и отладки РОС в реальном аппаратном окружении.

Теоретические аспекты разработки методологии программирования рекуррентной архитектуры

Д. В. Хилько, Ю. А. Степченков. Теоретические аспекты разработки методологии программирования рекуррентной архитектуры // Системы и средства информатики, – М.: ТОРУС ПРЕСС, Т. 23, № 2, 2013 – С. 133-153

DOI: 10.14357/08696527130210

Аннотация: Cтатья посвящена новой рекуррентно-потоковой парадигме вычислений и методологии решения и программирования задач в среде разрабатываемого вычислительного устройства, архитектура которого реализует идеи и принципы описываемой парадигмы. Рассмотрена реализация новой парадигмы в многоядерной потоковой рекуррентной архитектуре (МПРА). Доказана сходимость рекуррентной организации вычислительного процесса с использованием понятий и теорем теории рекурсивных функций. Описана проблема разработки программного обеспечения (ПО), способного функционировать в среде рекуррентной архитектуры. Предложена специализированная рекуррентно-потоковая методология программирования, охватывающая все этапы проектирования ПО. Продемонстрировано применение методологии для решения задачи распознавания изолированных слов (РИС) в среде новой архитектуры. Проведена также поэтапная реализация одного из алгоритмов данной задачи — полосовой фильтрации — в соответствии с временной структурой деятельности методологии.

Модель потоковой архитектуры на примере распознавателя слов

Д. В. Хилько, Ю. А. Степченков. Модель потоковой архитектуры на примере распознавателя слов устройства // Системы и средства информатики, – М.: ТОРУС ПРЕСС, Т. 22, № 2, 2012 – С. 48-57

Аннотация: Рассмотрена имитационная модель потоковой рекуррентной архитектуры (МПРА), реализуемой в виде сверхбольших интегральных схем (СБИС) на кристалле ПЛИС (программируемой логической интегральной схемы) фирмы Altera. Предлагаемая модель позволяет решать задачи отладки функциональных блоков архитектуры до их внедрения в аппаратуру и служит инструментом разработки и отладки программ. Описаны ключевые аспекты архитектуры, специализированного языка программирования и их отражение в модели.

Встроенные средства отладки рекуррентного операционного устройства

А. А. Прокофьев, Р. А. Зеленов, В. Н. Волчек. Встроенные средства отладки рекуррентного операционного устройства // Системы и средства информатики, – М.: ТОРУС ПРЕСС, Т. 22, № 2, 2012 – С. 38-47

Аннотация: Рассмотрены проблемы обеспечения наблюдаемости и управляемости внутренних состояний рекуррентного операционного устройства (РОУ). Рассмотрены вопросы внедрения средств, позволяющих разработчику максимально быстро обнаружить, локализовать и исправить ошибки в РОУ, предложены наиболее эффективные, учитывающие архитектурную новизну и специфику его организации решения.

Автоматизация отладки программ для рекуррентного операционного устройства

Р. А. Зеленов, А. А. Прокофьев, В. Н. Волчек. Автоматизация отладки программ для рекуррентного операционного устройства // Системы и средства информатики, – М.: ТОРУС ПРЕСС, Т. 22, № 2, 2012 – С. 29-37

Аннотация: Показаны проблемы, встающие перед разработчиком низкоуровневых программ, и способы их решения на примере среды проектирования программного обеспечения для рекуррентного операционного устройства (РОУ). Описывается реализация средств уменьшения числа ошибок на этапе программирования, а также инструмента автоматической локализации ошибок, приводящих к генерации исключений в аппаратуре.

Фиксация исключительных ситуаций в рекуррентном операционном устройстве

Р. А. Зеленов, А. А. Прокофьев, Ю. А. Степченков, В. Н. Волчек. Фиксация исключительных ситуаций в рекуррентном операционном устройстве // Системы и средства информатики, – М.: ТОРУС ПРЕСС, Т. 22, № 1, 2012 – С. 49-61

Аннотация: Обозначены проблемы, связанные с фиксацией исключительных ситуаций (ИС) в многоядерной потоковой вычислительной системе. Анализируются возможные варианты обнаружения ИС и формирования отладочной информации для ее передачи на обработку. Сформулированы принципы создания логики фиксации и обработки ИС, применимые для любого вида вычислительных систем.

Механизмы обеспечения поддержки алгоритмов цифровой обработки речевых сигналов в РОС

Степченков Ю.А., Волчек В.Н., Петрухин В.С., Прокофьев А.А., Зеленов Р.А. Механизмы обеспечения поддержки алгоритмов цифровой обработки речевых сигналов в РОС // «Системы и средства информатики» – М.: ТОРУС ПРЕСС, Т. 20, № 1, 2010 – С. 31-47

Аннотация:  В статье представлены некоторые результаты разработки многоядерного цифрового сигнального процессора с нетрадиционной рекуррентной потоковой архитектурой для исполнения параллельных алгоритмов. Помимо специфики самой архитектуры, рассматриваются особенности организации отдельного процессорного ядра, ориентированного на эффективное исполнение алгоритмов в области обработки речевых сигналов. Предложен ряд механизмов для уменьшения накладных расходов при организации циклических процедур и переходов.

Система капсульного программирования и отладки

Зеленов Р.А., Степченков Ю.А., Волчек В.Н., Хилько Д.В., Шнейдер А.Ю., Прокофьев А.А. Система капсульного программирования и отладки // «Системы и средства информатики» – М.: ТОРУС ПРЕСС, Т. 20, № 1, 2010 – С. 24-30

Аннотация:  Представлен результат разработки инструментального средства создания и отладки программ-капсул для рекуррентного обработчика сигналов. Показаны способы, позволяющие наделить данный продукт свойством гибкости для поддержки изменений в аппаратуре. Описаны способы построения и отладки капсул.

Выбор языковых средств представления параллельных алгоритмов для рекуррентного обработчика сигналов

Степченков Ю.А., Петрухин В.С., Хилько Д.В.
Выбор языковых средств представления параллельных алгоритмов для рекуррентного обработчика сигналов // Системы и средства информатики, М.: Наука, доп. вып., 2008. – С. 149-158

Аннотация: В статье анализируются современные методологии реализации параллельных алгоритмов в различных парадигмах программирования. Рассмотрено несколько конкретных языков программирования и описаны их функциональные возможности. Выработаны критерии, в соответствии с которыми определяется пригодность предложенных языков программирования для реализации параллельных алгоритмов рекуррентным обработчиком сигналов.