입력/출력 비동기 순차 회로에서 발생하는 무한 순환 고장 탐지 및 극복 = Diagnosis and Tolerance of Infinite Cycle Faults in Input/Output Asynchronous Sequential Circuits

국문 초록 (Abstract)

무한 순환(infinite cycle)은 순환하는 상태 경로에서 회로를 계속 천이하게 만드는 고장으로 회로의 정상적인 동작을 불가능하게 한다. 본 논문에서는 입력/출력 비동기 순차 회로에서 발생하는 무한 순환 고장을 탐지하고 극복하는 피드백 제어 방법을 제안한다. 출력 버스트(burst)에 기반하여 무한 순환 고장을 탐지할 수 있는 상태 관측기와 비동기 순차 회로가 무한 순환 고장에서 탈출하여 안전한(safe) 상태로 도달하게 하는 교정 제어기의 존재 조건과 설계 과정을 제시한다. 무한 순환 고장 탐지와 극복 과정은 모두 비동기적으로 수행되기 때문에 비동기 순차 회로의 정상 동작은 유지된다. FPGA 실험을 통해 제안된 고장 탐지 및 극복 방법의 설계 과정을 제시하고 응용 가능성을 검증한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

An infinite cycle is a fault that forces a circuit to continue transitioning along a cyclic state path, thereby preventing normal operation of the circuit. This paper proposes a feedback control method for diagnosing and overcoming infinite cycle faults occurring in input/output asynchronous sequential circuits. Based on output bursts, we present a state observer capable of detecting infinite cycle faults, along with the existence conditions and a design procedure for a corrective controller that enables the asynchronous sequential circuit to escape from the infinite cycle fault and reach a safe state. Since both the detection and recovery processes for infinite cycle faults are performed asynchronously, the normal operation of the asynchronous sequential circuit is preserved. FPGA experiments demonstrate the design procedure of the proposed fault diagnosis and recovery method and verify its applicability.