Запоминающее устройство с самоконтролем

 

1. ЗАПОМЩАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С САМОКОНТРОЛЕМ по авт.св. № 911627, . отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства , в него введены блок свертки, блок анализа ошибок, группа элементов И, причем входы блока свертки подключены к одним из выходов регистров числа, а выход соединен с одним из входов элементов ИЛИ второй группы и первым входом блока анализа ошибок, второй вход которЬго соединен с выходом формирователя контрольных сигналов , третий вход - с другим выходом второго регистра числа, первый выход блока анализа ошибок соединен с первы ми входами элементов И группы,вторые входы которых соединены с выходами дешифратора, а выходы - с одними из входов первого регистра числа, второй и третий выходы блока анализа ошибок соединены с четвертым и пятым входами блока контроля, один из выходов которого соединен с входом формирователя контрольных сигналов, четвертый выход блока контроля является контрольным выходом устройства. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что блок анализа содержит элементы И с первого по четвертый, первый и второй элементы ИЛИ и элементы НЕ с первого по.пятый, причем первые входы первого, второго и четвертого элементов И подключены соответственно к выходам первого, третьего и четвертого элементов НЕ, вторые входы первого и четвертого элементов И соединены соответственно с выходами второго и пятого элементов НЕ, выходы второго и третьего элементов И подключены к входам .второго элемента ИЛИ, выход которого и выходы первого, третьего и четверг того элементов И являются выходами блока, входы первого, третьего и четвертого элементов НЕ и первый вход третьего элемента И являются первым входом блока, третий вход (Л первого элемента И, вторые входы второго и третьего элементов И и вход пятого элемента НЕ подключены к выходу первого элемента ИЛИ, входы которого являются вторым входом блока , вход второго элемента НЕ и третьи входы второго, третьего и четвертого, :о :о элементов И являются третьим входом блока. 3. Устройство по п. 1, отли . чающееся тем, что блок конт О роля содержит регистр сдвига, группу э элементов НЕ, элемент ИЛИ-НЕ и блоки сравнения, причем выходы элементов НЕ группы соединены с одними из входов . блоков сравнения,первые выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, вторые выходы - с входами регистра сдвига, выход которого, вы ход элемента ИЛИ-НЕ и третьи выходы блоков сравнения являются вь1 ходами блока, входами которого являются входы элементов НЕ группы и другие входы блоков сраьЛния.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) 4151) G 11 С 2 /00 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

Н АВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1 (61) 911627 (21) 3658755/24-24 (22) 14.09.83 (46) 07.01.85. Вюл. У 1 (72) В.Н.Горшков и В.И.Николаев (53) 681.327(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

Ф 911627, кл, G 11 С 29/00, 1980 (прототип). (54) (5?) 1. ЗАПОМИНА10ЩЕЕ УСТРОЙСТВО

С САМОКОНТРОЛЕМ по авт.св. N- 911627, . о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены блок свертки, блок анализа ошибок, группа элементов И, причем входы блока свертки подключены к одним из выходов регистров числа, а выход соединен с одним из входов элементов ИЛИ второй группы и первым входом блока анализа ошибок, второй вход которЬго соединен с выходом формирователя контрольных сигналов, третий вход — с другим выходом второго регистра числа, первый выход блока анализа ошибок соединен с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены с выходами дешифратора, а выходы — с одними из входов первого регистра числа, второй и третий выходы блока анализа ошибок соединены с четвертым и пятым входами блока контроля, один из выходов которого соединен с входом формирователя контрольных сигналов, четвертый выход блока контроля является контрольным выходом устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок анализа содержит элементы И с первого по четвертый, первый и второй элементы

ИЛИ и элементы НЕ с первого по.пятый причем первые входы первого, второго и четвертого элементов И подключены соответственно к выходам первого, третьего и четвертого элементов НЕ, вторые входы первого и четвертого элементов И соединены соответственно с выходами второго и пятого элементов НЕ, выходы второго и третьего элементов И подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого и выходы первого, третьего и четвер-. того элементов И являются выходами блока, входы первого, третьего и четвертого элементов НЕ и первый вход третьего элемента И являются первым входом блока, третий вход первого элемента И, вторые входы второго и третьего элементов И и вход пятого элемента НЕ подключены к выходу первого элемента ИЛИ, входы которого являются вторым входом блока, вход второго элемента HE и третьи входы второго, третьего и четвертого, элементов И являются третьим входом блока.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок контроля содержит регистр сдвига, группу элементов НЕ, элемент ИЛИ-НЕ и блоки сравнения, причем выходы элементов НЕ группы соединены с одними из входов блоков сравнения, первые выходы которых соединены с входами элемента

ИЛИ-НЕ, вторые выходы — с входами регистра сдвига, выход которого, вы ход элемента ИЛИ-НЕ и третьи вьжоды блоков сравнения являются выходами блока, входами которого являются входы элементов НЕ группы и другие входы блоков сра...:Миня.

1133623

Изо оетение относится к вычисли тельной технике.

По основному авт. св. У 911627 извест но запоминающее устройство с самоконтролем, содержащее накопитель, регистры 5 числа, группы элементов ИЛИ, регистры адреса, счетчик адресов, блок контроля, блок управления, блок местного управления, коммутаторы, счетчик разрядов, а также последовательно соединенные формирователь контрольных сигналов, дешифратор и сумматор, причем выход накопителя подключен к первым входам первого, второго и четвертого регистров 15 числа и к входу третьего регистра числа, входы накопителя соединены с выходами элементов ИЛИ, входы элементов ИЛИ первой группы подключены к выходам первого регистра, адреса и второго регистра адреса, вход которого соединен с выходом счетчика адресов, первый выход второго регистра числа подключен к одним из входов второй группы элементов 25

ИЛИ, вторые входы и выход второго регистра числа соединены соответственно с выходом блока местного управления и первым входом блока контроля, второй вход которого соединен с выходом третьего регистра числа, выходы блока управления подключены к управляющим вхоцам накопителя, регистров адреса, счетчика адресов, регистров числа блока контроля, блока местного управления

35 и коммутаторов, второй вход четвер-. того регистра числа подключен к выходам первого коммутатора, а выходы — к другим входам элементов

ИЛИ второй группы и первому входу второго коммутатора, выход которого соединен с вторым входом первого регистра числа, выход которого подключен к первому входу перЬого коммутатора, вторые и третьи входы

45 первого и второго коммутаторов соединены соответственно с первыми выходами блока контроля и счетчика разрядов, вторые выходы которых подключены соот-" ветственно к входам счетчика разрядов и блока управления, входы формирова; теля контрольных сигналов подклю-. чены соответственно к выходам первого, второго и четвертого регистров числа, а выход подключен к однйм из входов элементов ИЛИ второй группы, выход дешифратора соединен с третьим входом блока контроля, вход сумматора подключен к выходу второго регистра числа, а выход — к входам первого и четверто. го регистров числа fl).

В этом устройстве при последовательной записи линейного участка программы или массива чисел: данные, подлежащие записи в отказавшие разряды ячеек, компануются на отдель ном регистре в слово и записываются в резервную I ячейку. При считывании программы или массива чисел вместо значений отказавших разрядов используются их истинные значения, содержащиеся в резервной ячейке.

Однако, если после записи программы или массива чисел появляются еще отказавшие разряды, то разряды резервной ячейки могут быть вставлены в места отказавших разрядов неверно. Это происходит в том случае, если появился отказ, значение которого совпадает со значением. соответствующего разряда хранимой кодовой комбинации. В 50Х случаев такие отказы приводят к нарушению работоспособности устройства.

Таким образом, недостатком этого устройства является низкая надежность.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается

Ф тем, что в запоминающее устройство с самоконтролем введены блок свертки, блок анализа ошибок, группа элементов И, причем входы блока свертки подключены к одним из выходов регист ров числа, а выход соединен с одним из входов элементов ИЛИ второй группы и первым входом блока анализа ошибок, второй вход котоРого соединен с выходом формирователя контроль» ных сигналов, а третий вход — с другим выходом второго регистра числа, первый выход блока анализа ошибок подключен к первым входам элементов И группы, вторые входы которых соединены с выходами дешифратора, а выходы — с одними из входов первого регистра числа, второй и третий выходы блока анализа ошибок соединены с четвертым и пятым входами блока контроля, один из выходов которого соединен с входом формирователя контрольных сигналов, четвертый выход блока контроля является контрольным выходом устройства.

Блок анализа содержит элементы

И с первого по четвертый, первый и з 11336 второй элементы ИЛИ и элементы НЕ с первого по пятый, причем первые входы первого, второго и четвертого элементов И подключены соответственно к выходам первого, третьего и четвертого элементов НЕ,вторые входы первого и четвертого элементов И соединены соответственно с выходами второго и пятого элементов НЕ, выходы второго и третьего элементов И подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого и выходы первого, третьего и четвертого элементов И являются выходами блока, входы первого, третьего и четвертого элементов НЕ и первый вход третьего элемента И являются первым входом блока, третий вход первого элемента И, вторые входы второго и третьего элементов И и вход пятого элемента НЕ подключены к выходч первого элемента ИЛИ,входы 20 которого являются вторым входом

1блока, вход второго элемента НЕ и ;третьи входы второго, третьего и чет.вертого элементов И являются третьим входом блока. 25

Блок контроля содержит регистр сдвига, группу элементов НЕ, элемент

ИЛИ-НЕ и блоки сравнения, причем выходы элементов НЕ группы соединены с одними из входов блоков сравнения,- Зо .первые выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, вторые выходы — с входами регистра сдвига, выход которого, выход элемента ИЛИНЕ и третьи выходы блоков сравнения являются выходами блока, входами которого являются вхбды элементов НЕ группы и другие входы блоков сравнения.

На фиг. I представлена структурная схема предложенного устройства; на фиг. 2 — функциональная схема блока анализа; на фиг. 3 — один из возможных вариантов блока контроля.

Устройство содержит накопитель 1, имеющий вход 2, первую группу эле- 4э ментов ИЛИ 3, первый 4 и второй

5 регистры адреса, регистр 4 имеет вход 6, счетчик 7 адресов. К выходам

8 накопителя I подключены первые входы первого регистра 9 числа, второго регистра 10 числа, вход третьего регистра 1) числа и первый вход четвертого регистра 12.числа.

Устройство содержит также вторую группу элементов ИЛИ 13, блок 14 контроля, первый 15 и второй 16 коммутаторы, счетчик 17 разрядов, блок 18 управления, блок 19 местного.

23 4. управления-, вход 20 и выход 21 устройства, формирователь 22 контрольных сигналов, дешифратор 23, сумма-тор 24, представляющий собой группу сумматоров по модулю два, блок 25 свертки, блок 26 анализа, группу элементов И 27. Блок 26 анализа имеет выходы 28-31 с первого по четвертый.

Блок 26 анализа(фиг. 2) содержит первый 32, второй 33, третий 34 и четвертый 35 элементы И, первый

36 и второй 37 элементы ИЛИ, последний имеет вход 38. Устройство также содержит элементы НЕ 39 -39 с перво5 го по пятый.

Блок 14 контроля(фиг. 3}содержит регистр 40 сдвига, группу элементов

НЕ 41, элемент ИЛИ-НЕ 42 и блоки

431 — 43 сравнения (где к — разрядность хранимого в накопителе слова). Каждый блок 43 содержит сумматор 44 по модулю два, элементы И 45-50 и элементы HJIH 5) и 52.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик. 17 обнулен. Для каждого линейного участ. ка программы или для массива чисел, которые записываются и считываются последовательно, выделяются резерв" ные ячейки накопителя l. В счетчик 7 при этом записывается адрес первой резервной ячейки, а на вход 6 регистра 4 поступает адрес первой ячейки записываемого или считываемого массива чисел. б

При записи число через вход 20 поступает в регистр 9, и содержимое регистра 4 через элементы ИЛИ 3 пода. ется на вход накопителя 1. Обратный код из регистра 9 через элементы ИЛИ

13 записывается в ячейки накопителя.

I. Затем содержимое ячейки считывает. ся на регистр ll. После этого производится запись-считывание прямого кода числа на регистр )О. Причем при записи прямого кода одновременно с информационными разрядами записы" ваются контрольные разряды корректирующего кода с расстоянием три, которые вырабатываются формирователем 22 и через элементы ИЛИ 13 посту. цают в накопитель l. Кроме того, с помощью блока 25 формируется дополнительный контрольный разряд, представляющий сумму по модулю два всех информационных и контрольных разрядов. Этот дополнительный контрольный!

3 11336 ,разряд также одновременно с записью прямого кода числа через элементы

ИЛИ 13 записывается в накопитель 1, Для формирования дополнительного контрольного разряда достаточно иметь лишь информационные разряды, которые поступают на вход блока 25 из регистра 9.

После записи-считывания прямого кода содержимое регистров 10 и li подается на блок 14. В случае, если отказавших разрядов в ячейке нет, то в регистр 4 подается следующий адрес, и аналогично производится запись второго числа. Если же в ячейке есть отказавшие разряды, то

15 блок 14 и счетчик 17 выдают на коммутатор 15 сигналы по которым из регистра 9 в младшие разряды регистра 12 передаются разряды числа, соответствующие отказавшим разрядам 20 ячейки. Затем из блока 14 в счетчик

17 записывается код, соответствующий количеству отказавших разрядов ячейки. Из блока 18 управления в блок

19 поступает сигнал, но которому в 25 маркерный разряд ячейки накопителя через регистр 10 записывается код

"1". Одновременно код из блока 14, имеющий "1" в тех разрядах, которые отказали, поступает в формирователь щ

22, и полученные контрольные разряды корректирующего кода записываются на место ранее записанных контрольных разрядов.

Кроме того, из регистра 10 на

35 вход блока 25 подается результат считывания прямого .кода, и формируется дополнительный контрольный разряд, заносимый на место ранее записанного.

Аналогично производится запись числа во вторую отказавшую ячейку, только соответствующие разряды регистра 9 записываются в следующие младшие незанятые разряды регистра. 12. После того, как все разряды регистра 12

45 заполняются, счетчик разрядов вьдает сигнал заполнения в блок 18. Адрес резервной ячейки из счетчика 7 поступает ла регистр 5 адреса и через элементы ИЛИ 3 на вход 2 пако" пителя l. Содержимое регистра 12

50 через элементы ИЛИ 13 записывается в первую резервную ячейку массива чисел. Одновременно в эту же ячейку записываются контрольные разряды корректирующего кода (из формирователя55

22 и дополнительный контрольный разряд из блока 251. После этого по сигналу из блока 18 в счетчике 7

23 6 формируется адрес следующей резервной ячеики.

Чтение информации производится следующим образом. В регистр 4 по входу 6 подается адрес первой ячейки считываемого массива чисел, а в счетчик 7 записывается адрес первой резервной ячейки чисел. Счетчик 17 при этом находится в нулевом состоянии. По сигналу из блока 18 производится передача содержимого счетчика 7 через регистр 5 и элементы ИЛИ

3 на вход 2 накопителя 1. Производится чтение числа из первой резервной ячейки на регистр 10, из,которого число прступает в формирователь:

22 и-блок 25, где проверяется выполнение контрольных соотношений корректирующего кода.

При двойной ошибке по ненулевому синдрому с формирователя 22 и нулевому сигналу с блока 25 блок 26 анализа выдает сигнал о наличии некорректируемой ошибки на выход 31. При

/ одиночной ошибке формирователь 22 вырабатывает также ненулевой синдром,а блок 25 — единичный сигнал. Синдром поступает на дешифратор

23, который управляет работой, сумматора 24. Скорректированное число поступает в регистр 12. Затем из регистра 4 поступает адрес первой ячейки считываемого массива чисел, и произврдится чтение на регистры 9 и 10.

Если в маркерном разряде код "О", то, следовательно, до записи числа в ячейке не было отказавших разрядов.

Число из регистра 10 поступает в формирователь 22 и блок 25, и с помощью дешифратора 23 и сумматора

24 корректируется разряд числа, который мог отказать после записи числа в ячейку. После этого скорректированное число записывается в регистр 9, а затем поступает на выход 21. При возникновении двойной . ошибки, как и при считывании слова из резервной ячейки, в блоке 26 анализа вырабатывается сигнал наличия некорректируемой ошибки.

Наличие кода "1" в маркерном разряде означает, что до записи числа в ячейке были отказавшие разряды. В этом случае производится запись и считывание на регистр 11 обратного кода числа. Содержимое регистров 10 и 11 поступает на входы блока 14, который выдает на формирователь 22 код, содержащий "1" в разрядах, соах ветствующих отказавшим. Одновремен7 113 но из регистра 10 на вход формирователя 22 поступают контрольные разряды корректирующего кода, а на блок

25 информационные разряды.

Далее возможно следующее. Первый случай. После записи данных в ячейке не было отказов. При этом с выхода блока 25 в блок 26 анализа поступает нулевой сигнал, формирователь 22 вырабатывает нулевой синдром, и на третьем выходе 30 блока 26 анализа формируется единичный сигнал, который поступает на вход блока

14. По сигналам из блока 14 и счетчика 17 через второй коммутатор 16 производится передача необходимого числа младших разрядов регистра 12 в регистр 9. После подмены тех разрядов ячейки, которые отказали до записи числа, содержимое регистра 9 поступает на вход 21. В счетчик 17 разрядов записывается код, соответствующий количеству использованных разрядов регистра 12 ° Если все разряды регистра 12 будут использованы, на что указывает соответствующее состояние счетчика 17, то по сигналу из блока 18 управления в счетчике 7 формируется адрес следующей резервной ячейки. Содержимое резервной ячейки считывается на регистр 10, корректируется и передается на регистр 12. Далее аналогично продолжается считывание массива чисел.

Второй случай. После записи данных в ячейке появился один отказ, значение которого совпадает со значением соответствующего разряда хранимой кодовой комбинации. При этом с выхода блока 25 в блок 26 анализа поступает нулевой сигнал, а с формирователя 22 ненулевой синдром. Ra выходе 29 блока 26 анализа формируется единичный сигнал, который поступает на вход блока 14. На соответствующем выходе дешифратора 23 появляется единичный сигнал, который поступает на вход блока 14. По сигналам из .блока 14 и счетчика 17.через второй коммутатор 16 производится передача необходимого числа соот3623 8 ветствующих разрядов регистра 12 в регистр 9. Причем в разряд, который отказал после записи числа,не переда. ется информация с регистра 12. Раз5 рядами резервной ячейки подменяются только те разряды ячейки, которые отказали до записи числа. После этого число из регистра 9 поступает на выход 21. В счетчик 17 записывается код, соответствующий количеству использованных разрядов регистра 12.

Третий случай. После записи данных в ячейке появился один отказ, значение которого не совпадает со значением соответствующего разряда

15 хранимой кодовой комбинации. Блок

25 выдает в блок 26 анализа единичный сигнал, а с формирователя 22 выдается ненулевой синдром. На соответствующем выходе дешифратора 23 появляется

I единичный сигнал. На втором 29 и первом 28 выходах блока 26 анализа также появляются единичные сигналы.

По сигналам с выхода дешнфратора 23 и с первого выхода 28 блока 26 анализа,через элементы И 27 инвертируется соответствующий разряд: регистра

9, который отказал после записи данных и не совпадает со значением записанной информации.

М Аналогично как и во втором случае через второй коммутатор 16 производится передача необходимого числа соответствующих разрядов регистра

12 в регистр 9. Разрядами резервной ячейки подменяются только те разряды ячейки, которые отказали до записи числа. После этого число нз регистрй

9 поступает на выход 21. И счетчик

17 записывается код, соответствующий

4р количеству использованных разрядов регистра 12.

Предложенное устройство, таким образом, в случае появления отказа после записи числа полностью сохраняет работоспособность в то. время как известное неработоспособно в

50Х случаев. Следовательно,предлагаемое устройство имеет повышенную надежность.!

)33623

1133623

Фиг. 2

1133623

118

Составитель В.Рудаков

Техред Т. Фанта Корректор А. Зимокосов

Редактор P.Öèöèêà

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 9954/41 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5