Устройство для обнаружения и исправления ошибок

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИСПРАВЛЕНИЯ ОШИБОК, содержащее информационный и контрольный регистры , дешифратор и блок коррекции информации , причем информационные входы информационного и контрольного регистров являются соответственно информационными входами и входами контрольных разрядов устройства, выходы информационного регистра соединены с группой информационных входов блока коррекции информации, группа корректирующих входов которого соединена с выходами дешифратора, выход блока коррекции информации является информационным выходом устроГнства , отличающееся тем, что, с целью уменьшения оборудования , оно содержит формирователь синдрома, содержащий шесть узлов свертки по модулю два, блок обнаружения четного числа ошибок, содержащий сумматор по модулю два, элемент И-НЕ; и элемент И, причем входы элемента И соединены соответственно с инверсным выходом сумматора по модулю два и выходом элемента И-НЕ, блок обнаружения ложной коррекции, содержацщй пять элементов И-НЕ, причем выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ соединены с соответствующими входами пятого элемента И-НЕ, и элемент ИЛИ, причем входы первого узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами нулевого, первого, второго, восьмого девятого,.одиннадцатого, двенадцатого и четьфнадцатого разрядов информационного регистра и выходом нулевого разряда контрольного регистра, входы второго узла свертки по модулю два фс(рмирователя синдрома соединены соответственно с выходами третьего , четвертого, пятого, восьмого, десятого, одиннадцатого, тринадцатого и пятнадцатого разрядов информационного регистра и выходом первого разряда контрольного регистра, входы третьего узла свертки по модулю два формироватепя синдрома соединены соответственно с выходами-шестого , седьмого, девятого, десятого,двенадцатого , тринадцатого, четырнадцатого и пятнадцатого разрядов информационного регистра и выходом второго разряда контрольного регистра, входы четвертого узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами нулевого, первого, третьего, четвертого, шестого , восьмого, девятого и десятого разрядов информационного регистра и выходом третьего разряда контрольного регистра, входы пятого узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) .1 (1) G 06 F 1 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3521956/24-24 (22) 09. 12 ° 82 (46) 070485. Бюл. Р 13 (72) F .Я. Белалов, Э.В. Рудаков, С.П, Саламатов и И,А. Чалчинский (71) Киевский ордена Трудового Красного Знамени завод электронных вычислительных и управляющих машин (53) 681.3(088.8) (56) 1. Патент США )) 3568153, кл. 340-146. 1, опублик. 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 786036, кл. С 06 F 11/08, 1978 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ

И ИСПРАВЛЕНИЯ ОШИБОК, содержащее информационный и контрольный регистры, дешифратор и блок коррекции информации, причем информационные входы информационного и контрольного регистров являются соответственно информационными входами и входами контрольных разрядов устройства, выходы информационного регистра соединены с группой информационных входов блока коррекции информации, группа корректирующих входов которого соединена с выходами дешифратора, выход блока коррекции информации является информационным выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения оборудования, оно содержит формирователь синдрома, содержащий шесть узлов свертки по модулю два, блок обнаружения четного числа ошибок, содержащий сумматор по модулю два, элемент И-НЕ и элемент И, причем входы элемента И соединены соответственно с инверсным выходом сумматора по модулю два и выходом элемента И-НЕ, блок обнаружения ложнои коррекции, содержащий пять элементов И-НЕ, причем выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ соединены с соответствующими входами пятого элемента И-НЕ, и элемент ИЛИ, причем входы первого узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами нулевого, первого, второго, восьмого девятого, одиннадцатого, двенадцатого и четырнадцатого разрядов информационного регистра и выходом нулевого разряда контрольного регистра

Ф д входы второго узла свертки по моду- ) лю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами третьего, четвертого, пятого, восьмого, С десятого, одиннадцатого, тринадцатого и пятнадцатого разрядов ин@ор- Я мационного регистра и выходом первого разряда контрольного регистра, входы третьего узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами шестого, седьмого, девятого, десятого,двенадцатого, тринадцатого, четырнадцатого и пятнадцатого разрядов информационного регистра и выходом второго разряда контрольного регистра, входы четвертого узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами нулевого, фв первого, третьего, четвертого, шестого, восьмого, девятого и десятого разрядов информационного регистра и выходом третьего разряда контрольного регистра, входы пятого узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами

1149263 нулевого, второго, третьего, пятого, седьмого, одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого разрядов инфор.мационного регистра и выходом четвертого разряда контрольного регистра, входы шестого узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены с выходами первого, второго, четвертого, пятого, шестого, седьмого, четырнадцатого и пятнадцатого разрядов информационного регистра и выходом пятого разряда контрольного регистра, входы сумматора по модулю два блока обнаружения четного числа ошибок соединены с прямыми выходами всех узлов свертки по модулю два формирователя синдрома, входы элемента И-НЕ блока обнаружения четного числа. ошибок соединены с инверсными выходами всех узлов свертки по модулю два формирователя синдрома, входы первого элемента

И-НЕ блока обнаружения ложной коррекции соединены соответственно с прямыми выходами первого, второго и тре тьего узлов свертки по модулю два формирователя синдрома, входы втоИзобретение относится к вычислительной технике и может найтипримене-, ние в .вычислительных системах, осуществляющих схемный контроль считанных данных. 5

Известно устройство для обнаружения и исправления ошибок, содержащее последовательно соединенные регистр приема информационных разрядов, блок, свертки и блок сравнения, 10 второй вход которого соединен с выходом регистра приема проверочных разрядов и с первым входом блока коррекции проверочных разрядов, второй вход которого соединен с выходом дешифратора кода номера корректируемого разряда и первым входом блока коррекции информационных разрядов, второй вход которого соединен с входом блока свертки и с входом формирователя контрольного разряда байта, выход которого соединен с первым входом блока коррекции контрольного разряда датчика f1) . рого элемента И-HF. блока обнаружения ложной коррекции соединены соответственно с прямыми выходами третьего, четвертого и пятого узлов свертки по модулю два формирователя синдрома, входы третьего элемента И-НЕ блока обнаружения ложной коррекции соединены соответственно с прямыми выходами четвертого, пятого и шестого узлов свертки по модулю два, входы четвертого элемента И-НЕ блока обнаружения ложной коррекции соединены соответственно с прямыми выходами первого, второго и шестого узлов свертки по модулю два формирователя синдрома, выходы элемента И и пятого элемента И-НЕ блока обнаружения ложной коррекции соединены с соответствующими входами элемента

ИЛИ, выход которого является выходом неисправнос и устройства и соединен с управляющим входом дешифратора, информационные входы которого соединены с прямыми выходами всех узлов свертки по модулю два формирователя синдрома.

Недостатками. этого устройства являются низкая вероятность обнаружения ошибки, сложность устройства, большой объем оборудования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для обнаружения .и исправления ошибок, содержащее регистр приема информационных разрядов, блок сверт ки, блок сравнения, регистр приема проверочных разрядов, блок коррекции проверочных разрядов, дешифратор кода номера корректируемого разряда, блок коррекции информационных разрядов, формирователь контрольного разряда байта, блок коррекции контрольного разряда байта, дешифратор кода номера байта, дешифратор кода номера разряда в байте, причем выход регистра приема имформационных разрядов соединен с входом блока свертки, первым входом блока коррекции информационных разрядов и через формирова- . тель контрольного разряда байта с

1149263 первым входом блока коррекции контрольного разряда байта, выход которого является выходом контрольного разряда байта устройства, выход блока свертки соединен с первым входом 5 блока сравнения, выход которого соединен с входами дешифратора кода номера байта и дешифратора кода номера разряда в байте, выходы которых соединены с соответствующими входами де- 1О шифратора кода номера корректируемого разряда, выход которого соединен с первым входом блока коррекции проверочных разрядов и вторым входом блока коррекции информационных разрядов, выход которого является информационным выходом устройства, выход регистра приема проверочных разрядов соединен с вторым входом. блока сравнения. и вторым входом блока коррекции про- 20 верочных разрядов, выход которого является выходом проверочных разрядов устройства, выход дешифратора кода номера разрядов в байте соединен с вторым входом блока коррекции конт- рольного разряда байта (2) .

Недостатками известного устройства являются сложность устройства и большой объем оборудования.

Цель изобретения — уменьшение обо- Зп рудования.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обнаружения и исправления ошибок, содержащее информационный иконтрольный регистры, дешиф- 35 ратор и блок коррекции информации, причем информационные входы информационного и контрольного регистров являются соответственно информационными входами и входами контрольных 40, разрядов устройства, выходы информационного регистра соединены с группой информационных входов блока коррекции информации, группа корректирующих входов которого соединена с выходами дешифратора, выход блока хор= рекции информации является информационным выходом устройства, содержит формирователь синдрома, содержащий шесть узлов свертки по модулю g6 два, блок обнаружения четного числа ошибок, содержащий сумматор по модулю два, элемент И-НЕ и элемент И, причем входы элемента И соединены соответственно с инверсным выходом у сумматора по модулю два и выходом элемента И-НЕ, блок обнаружения ложной коррекции, содержащий пять влементов И-НЕ, причем выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ, соединены с соответствующими входами пятого элемента И-НЕ, и элемент ИЛИ, причем входы первого .узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами нулевого, первого, второго, восьмого, девятого, одиннадцатого, двенадцатого и четырнадцатого разрядов информационного регистра и выходом нулевого разряда контрольного регистра, входы второго узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами третьего, четвертого, пятого, восьмого, десятого, одиннадцатого, тринадцатого и пятнадцатого разрядов информационного регистра и выходом первого разряда контрольного регистра, входы третьего узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами шестого, седьмого, девятого, десятого, двенадцатого, тринадцатого, четырнадцатого и пятнадцатого разрядов информационного регистра и выходом второго разряда контрольного регистра, входы четвертого узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами нулевого, первого, третьего, четвертого, шестого, восьмого, девятого и десятого разрядов информационного регистра и выходом третьего разряда контрольного регистра, входы пятого узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами нулевого, второго, третьего, пятого, седьмого, одиннадцатого, двенадцатого, и тринадцатого разрядов информацнон" ного регистра к выходом четвертого разряда контрольного регистра, входы шестого узла свертки по модулю два формирователя синдрома соединены соответственно с выходами первого, второго, четвертого, пятого, шестого, седьмого, четырнадцатого и пятнадцатого разрядов информационного регистра и выходом пятого разряда контрольного регистра, входы сумматора по модулю два блока обнаружения четного числа ошибок соединены с прямыми выходами всех узлов свертки по модулю два формирователя синдрома, входы элемента И-НЕ блока обнаружения четного числа ошибок соединены с ин1149263 версными выходами всех узлов свертки по модулю два формирователя синдро— ма, входы первого элемента И-HE бло-, ка обнаружения ложной коррекции соединены соответственно с прямыми выходами первого, второго и третьего узлов свертки по модулю два формирователя синдрома, входы второго элемента И-НЕ блока обнаружения ложной коррекции соединены соответствен- 10 но с прямыми выходами третьего, четвертого и пятого узлов свертки по модулю два формирователя синдрома, входы третьего элемента И вЂ” НЕ блока обнаружения ложной коррекции соедине- 1 ны соответственно с прямыми выходами четвертого, пятого и шестого узлов свер-, тки по модулю два, входы четвертого элемента И-HE блока обнаружения ложной коррекции соединены соответствен- 20 но с прямыми выходами первого, второго и шестого узлов свертки по модулю два фор рователя синдрома, выходы элемента И и пятого элемента И-НЕ блока обнаружения ложной коррекции соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом неисправности устройства и соединен с управляющим входом дешифратора, информационные входы которого 30 соединены с прямыми выходами всех узлов свертки по модулю два формирователя синдрома.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для обнаружения и исправления ошибок; на фиг. 2 — функциональная схема формирователя синдрома; на фиг. 3 — функциональные схемы блока обнаружения четного числа ошибок и блока обнаружения ложной коррекции;40 на фиг. 4 — таблица формирования разрядов контрольных сумм (СО-C5) и разрядов синдрома (SO-85) для случаев коррекции в информационном или контрольном разряде, а также при обнару- 45 жении ложных коррекций.

Устройство для обнаружения и исправления ошибок (фиг. 1) содержит информационный и контрольный регистры I и H 22, формирователь 3 синдрома, so блок 4 обнаружения четного числа ошибок, блок 5 обнаружения ложной коррекции, элемент ИЛИ 6, дешифратор

7, блок 8 коррекции информации. Формирователь 3 синдрома (фиг. 2) содер-gp жит узлы 9-14 свертки по модулю два.

Блок 4 обнаружения четного числа ошибок (фиг. 3) содержит сумматор 15 по модулю два, элемент И-HF 16 и элемент

И 17 Блок 5 обнаружения ложной коррекции {фиг. 3) содержит элементы И-HE

18-22.

Устройство для обнаружения и исправления ошибок работает следующим образом.

При операциях чтения информация (например, из памяти) заносится в регистр 1 в виде информационных и контрольных разрядов в регистр 2. Формирователь 3 синдрома по значениям информационных и контрольных разрядов, поступивших с регистров 1 и 2, проводит формирование контрольных разрядов путем свертки информации, поступающей с регистра 1 (например, по коду Хэмминга), и сравнение результата с контрольными разрядами регистра 2.

Формирователь 3 синдрома позволяет в одной ступени организовать свертку и сравнение.

Можно рассмотреть (фиг. 4), как происходит формирование контрольных разрядов кода Хэмминга (СО...C5), исходя из конкретного случая 16-ти разрядов данных информационного слова.

Так, нулевой разряд данных информационного слова входит в нулевую, третью и четвертую контрольные суммы

Каждый разряд данных информационного -..лова входит в три контрольные суммь;„ каждая контрольная сумма состоит из восьми разрядов данных информационного слова. Аналогично происходит формирование каждого разряда синдрома (SO...SS), но в отличие от формирования контрольной суммы в формирование разряда синдрома входит парафазный код соответствующего контрольного разряда.

Дешифратор 7 по значению синдрома поступившего с формирователя 3 син-. дрома, определяет в случае одиночной ошибки, номер разряда данных в информационном слове, который подлежит коррекции.

Элемент И-НЕ 16 блока 4 обнаружения четного числа ошибок (фиг. 3) по .значению синдрома определяет наличие ошибки в считанных данных, а сумматор f5 по модулю два определяет наличие в считанных данных четной (например, двойной) ошибки.

Единичный сигнал на выходе блока

4 информирует о наличии четной (например, двойной) ошибки в считанных

1149263 данных. В противном случае на выходе блока 4- нулевой уровень.

Блок 5 обнаружения ложной коррекции по значению синдрома определяет наличие в считанных некоторых данных нечетных ошибок кратностью больше, чем единица (например, некоторых тройных ошибок).

На фиг. 4 показаны не несуществую щие коды синдрома, которые могут представлять нечетные, с кратностью три и выше ошибки. Ошибки с такими кодами синдрома зафиксированы блоком

5 обнаружения ложной коррекции.

В случае тройных и выше кратностей нечетных ошибок блок 5 обнаружения ложной коррекции вырабатывает на выходе единичный сигнал.

В случае четной ошибки или ложных коррекций элемент ИЛИ 6 вырабатывает сигнал наличия некорректируемой ошибки и информирует процессор о наличии ошибки, а также блокирует работу дешифратора 7, нескорректированные данные с регистра 1 через блок 8 коррекции информации поступают в процессор °

В случае отсутствия ошибки в считанных данных данные с регистра 1 через блок 8 коррекции информации поступают на выход в процессор.

10 B случае корректируемой ошибки в считанных данных разрешена работа дешифратора 7, который по значению синдрома определяет номер корректируемого разряда, и блок 8 коррекции

15 информации по сигналам с выхода дешифратора 7 производит коррекцию разряда данных ° Гаким образом, устройство для обнаружения и исправления ошибок по20 зволяет с меньшими затратами оборудования осуществлять обнаружение и исправление ошибок.

ll49263

)149263

1149263

Составитель В. Гречнев

Техред Т.Фанта КорректорВ. Гирняк

Редактор А. Шандор

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

Заказ 1895/35 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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