六、历史补充与证据:数据连续性测试档案
1964 年月的《“73 式” 模块切换数据连续性测试档案》(档案号:SQ-1964-002),现存于军事通信技术档案馆,包含测试方案、原始数据、波形图,共页,由马工、郑工共同记录,是数据保障设计的核心证据。
档案中 “测试方案” 明确:测试数据为 1000 字符军事指令明文(ASCII 码,分组字节向量),测试节点为 “分组→矩阵”“矩阵→密钥”“密钥→输出”,监测指标为切换延迟、数据丢失率、校验失败率,测试环境为磁芯存储器模拟环境(地址 0x4000-0x807F)。
原始数据页(12 月 5 日)记录:“第 1 组分组数据(0x41-0x6F,对应 ASCII 码 A-o 等)写入 A 区 0x4000-0x4024,耗时 0.08μs;矩阵模块 0.05μs 后开始读取,耗时 0.7μs;同时分组模块写入第 2 组数据至 B 区 0x4025-0x4049,耗时 0.08μs;矩阵读完 A 区后立即读 B 区,无等待,切换延迟 0.05μs / 次”,时序数据精准。
数据校验记录显示:“28 组数据均附加 2 字节校验头,如第 5 组校验头为 0x25(长度 37)、0x8C(校验和),矩阵模块读取后计算校验和为 0x8C,与校验头一致,校验成功率 100%;模拟次校验错误(手动修改 1 字节),模块均成功请求重发,重发后校验通过,重发成功率 100%”,校验机制有效。
波形图页附示波器记录:“分组模块写 A 区的信号波形(地址 0x4000-0x4024,数据有效电平高)与矩阵模块读 A 区的波形(读使能信号高)无重叠,并行读写时序正确;无满溢时缓存区状态波形(A/B 区就绪信号交替高),验证乒乓读写模式可行。
七、异常切换处理与降级机制
团队预判模块故障(如矩阵模块运算溢出、密钥模块求解失败)可能导致切换中断,设计 “异常检测 - 故障定位 - 降级切换” 的三级处理机制,确保流程不中断。
异常检测:切换控制单元实时监测状态寄存器的 “故障位”(如矩阵模块故障时,0x8005 第 3 位置 1),同时监测数据校验结果(如校验失败次数≥3 次),若触发任一异常条件,立即进入异常处理流程,检测响应时间≤0.02μs。
故障定位:异常处理模块读取状态寄存器与模块日志(存储于 0x3C00-0x3FFF),定位故障模块与原因 —— 例如 “0x8005 故障位 = 1,日志记录‘矩阵运算溢出’”,则定位为矩阵变换执行模块(矩阵 - 01)故障,定位准确率≥99%。
降级切换:针对不同故障场景设计降级策略:若核心模块(如矩阵 - 01)故障,切换至备用模块(如矩阵 -备用代码,存储于 0x1800-0x19FF),备用模块功能简化(如串行运算替代并行),虽速度降低 20%(从 0.7μs 增至 0.84μs),但可保障流程继续;若辅助模块(如日志记录)故障,直接跳过该模块,优先保障加密核心流程。
12 月 8 日,团队模拟 “矩阵模块故障” 测试:触发故障后,异常检测耗时 0.02μs,定位故障耗时 0.03μs,降级切换至备用模块耗时 0.05μs,总中断时间 0.1μs,流程继续运行,数据无丢失,验证异常机制有效。
八、与磁芯存储器及硬件的适配设计
王工团队负责切换机制与磁芯存储器、硬件运算单元的适配,确保逻辑设计可落地,重点解决地址跳转、时序同步、接口兼容三大问题。
磁芯存储器地址适配:切换控制单元通过 “地址指针寄存器”(0x8080-0x8081)管理缓存区地址跳转 —— 例如从 A 区(0x4000)切换到 B 区(0x4025)时,控制单元自动将地址指针从 0x4000 更新为 0x4025,跳转延迟≤0.01μs,适配磁芯存储器的地址访问速度(0.8μs / 次读写)。
这章没有结束,请点击下一页继续阅读!
硬件时序同步:切换控制单元输出 “切换时钟信号”(频率 10mHz),与硬件运算单元(如矩阵乘法单元)的时钟同步,确保模块切换时,硬件运算单元的输入使能信号与数据读取时序匹配,避免 “数据未到就运算” 或 “运算完成未读”,时序偏差≤0.005μs。
硬件接口兼容:每个模块的切换信号通过 “TTL 电平接口” 输出(高电平 1 = 触发,低电平 0 = 空闲),与磁芯存储器、运算单元的接口电平一致,无需额外电平转换模块;同时预留 “测试接口”(0x8090),可外接示波器监测切换信号波形,便于硬件调试。