Устройство для декодирования двоичных кодов хэмминга

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Его использование в аппаратуре передачи данных по каналу с помехами позволяет повысить ее быстродействие и надежность за счет упрощения устройства . Устройство для декодирования двоичных кодов Хэмминга содержит решающий блок, регистры сдвига, группу триггеров, сумматор, счетчики импульсов , ключи, элементы И, группу элементов И и элемент ИЛИ, Благодаря соответствующим соединениям этих блоков устройство упрощается, а вычисление синдромов ошибок и коррекция последних ускоряются. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. оо о vl сл Х оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 03 М 7 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3838173/24-24 (22) 04.01.85 (46) 30.04.87. Вюл, - 16 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) A,Á.Æóêoâ (53) 621.376 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 892714, кл. Н 03 К 13/24, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1150771, кл. Н 03 К 13/24, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ

ДВОИЧНЫХ КОДОВ ХЭМИИНГА (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Его

„„SU„„1307593 А1 использование в аппаратуре передачи данных по каналу с помехами позволяет повысить ее быстродействие и надежность за счет упрощения устройства. Устройство для декодирования двоичных кодов Хэмминга содержит решающий блок, регистры сдвига, группу триггеров, сумматор, счетчики импульсов, ключи, элементы И, группу элементов И и элемент ИЛИ, Благодаря соответствующим соединениям этих блоков устройство упрощается, а вычисление синдромов ошибок и коррекция последних ускоряются. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 13075

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре передачи данных по каналу с помехами.

Цель изобретения — повышение на5 дежности устройства путем его упрощения, а также повьш ение его быстродействия.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства ° 10

Устройство содержит вход 1, решающий блок 2, элемент ИЛИ 3, первый— шестой элементы И 4-9, первый 10 и второй 11 регистры сдвига, ключи 12, группу 13 элементов И, группу 14 триг-15 геров, первый 14 и второй 16 счетчики импульсов, первый 17 и второй 18 триггеры, сумматор 19, тактовую шину

20 -и выходы 21 устройства.

На фиг.2 представлена схема решаю- 20 щего блока °

Блок 2 состоит из компараторов 22 и 23, элемента НЕ 24, элемента И 25 и RS-триггера 26.

Устройство для декодирования двоичных кодов Хэмминга работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 17 и 18 устройства находятся в нулевом состоянии. 30

Посылка двоичных символов закодирования в коде Хэмминга поступает с входа 1 устройства на вход решающего блока 2, При помощи решающего блока 2 осуществляется разделение приходящей из линии связи комбинации на две: комбинацию ошибок типа стирание и принятую комбинацию, у которой стертые позиции заменены нулями.

Декодирование последовательности 40 состоит из трех циклов: цикла приема информации, обнаружения двойной ошибки и исправления стертого разряда, цикла вычисления синдрома одиночной ошибки и цикла исправления одиночных 45 ошибок типа трансформация.

Так как триггер 17 находится в нулевом состоянии, то элемент И 4 открыт и тактовые импульсы поступают с шины 20 на тактовые входы первого 10 50 и второго 11 регистров сдвига, при помощи которых осуществляется запись информации, поступающей с выходов решающего блока 2, причем в регистр 10 сдвига записывается последователь в 55 ность, у которой стертые разряды заменены нулями, а в регистр 11 сдвига записывается последовательность, у которой единица стоит на первой стер93 2 той позиции, а на остальгпях позициях стоят нули. Это происходит следующим образом. Как только на вь ходе первого разряда второго регистра 11 сдвига появляется уровень 1", означающий, что в принимаемой последовательности есть ошибка типа стирание, дальнейшая запись во второй регистр 11 сдвига ошибок типа стирание прекращается, так как сигнал, поступающий с. первого разряда регистра 11 на управляющий вход решающего блока 2, устанавливает на втором выходе решающего блока уровень 0 независимо от входной информации, т.е. во второй регистр 11 сдвига записывается только одна единица. Одновременно информация, подлежащая записи в первый регистр 10 сдвига, поступает на один из входов элемента И 8. На другой вход этого элемента поступают тактовые импульсы, подсчет которых осуществляется при помощи счетчика 16 импульсов. При помощи элемента И 8 происходит. формирование паузы между информационными символами, Далее информационная последовательность поступает на счетный вход триггера 18, Необходимость в формировании пауз вызвана тем, что против«ом спучае при наличии в информационной г!оследовательности двух и более единиц, стоящих подряд, триггер 18 воспринимает

Нх как один импульс, так как он работает по фронту входных сигналов.

Триггер 18 производит подсчет числа единиц, записа«ных в регистр 10 сдвига. Конец первого цикла определяется при помощи элемента И 5. Как только на всех прямых выходах счетчика 16 !! !! импульсов появляются уровни 1, элемент И 5 открывается, триггер 17 устанавливается в единичное состояние, а элемент И 4 закрывается. В результате прекращается поступление тактовых импульсов на тактовые входы регистров 10 и 11 сдвига и, соответственЪ о,сдвиг информации в них. Если число единиц, записанных в первый регистр 10 сдвига к концу первого цикла, нечетное, то на инверсном выходе триггера 18 появляется уровень "0", элемент И 9 закрывается и на следующем такте не происходит перезаписи информации, записанной во втором регистре 11 сдвига, в первый регистр 10 сдвига. Если число единиц четное, то на инверсном выходе триггера 18 к концу первого цикла сохраняет13075 ся уровень "1", ко.горый поступает на один из входов элемента И 9.

На следующем такте второй счетчик 16 импульсов устанавливается в нулевое состояние, на выходе элемента И 6

5 появляется уровень 1, который приводит к тому, что на выходе элемента

И 9 также устанавливается уровень

"1". Вследствие этого открываются ключи 12 и "1", записанная в регистре 11 сдвига, переписывается в соответствующий разряд первого регистра

10 сдвига. Таким образом происходит коррекция ошибки типа стирание.

Далее по заднему фронту сигнала, поступающего с выхода элемента И 6, триггер 17 устанавливается в нулевое состояние, Элемент И 4 открывается, и тактовые импульсы вновь начинают поступать на тактовые входы первого

10 и второго 11 регистров сдвига, в результате чего осуществляется сдвиг информации в них вправо. Информационная последовательность, записанная в регистре 10 сдвига, выталкивается из него и поступает на один из входов сумматора 19 и на объединенные между собой входы группы 13 элементов И.

Так как на выходе элемента И 7 находится сигнал, равный О", то информационная последовательность с поступлением тактовых импульсов без изменения перезаписывается через элемент ИЛИ 3 в первый регистр 10 сдви35 га. Одновременно в зависимости от состояния счетчика 16 импульсов изменяются режимы работы группы 13 элементов И, которые осуществляют разделение символов двоичного кода Хэмминга, Разделенные символы поступают на счетные входы группы 14 триггеров, которые позволяют осуществить операцию сложения по модулю два и запомнить результат сложения. Каждому со- 45 четанию состояний триггеров группы 14 соответствует синдром ошибки, который указывает номер повреждения разряда.

После вычисления синдрома ошибки импульсом, снимаемым с выхода элемента

И б, состояния триггеров группы 14 переписываются в инверсном коде в счетчик 15 импульсов, который начинает подсчет тактовых импульсов третьего цикла Если синдром отличен от нуля, т.е. в канале связи произошла ошибка типа трансформация на и-й позиции, то через п тактов, считая такт записи в счетчик 15 импульсов, на

93 4 выходе элемента И 7 появляется уровень "1". Полученный вектор ошибки суммируется по модулю два при помощи сумл»атора 19 с поступающей с вьгхода первого регистра 10 сдвига информационной последовательности. Затем исправленная кодовая посылка через элемент ИЛИ 3 вновь записывается в регистр 10 сдвига.

Формула изобретения

1.устройство для декодирования двоичных кодов Хэмминга, содержащее группу элементов И, выходы которых соединены с соответствующими триггерами группы триггеров, первый и второй счетчики импульсов, счетные входы которых соединены с тактовой шиной, первый и второй регистры сдвига, прямые выходы разрядов второго регистра сдвига через соответствующие ключи соединены с соответствующими установочными входами первого регистра сдвига, решающий блок, элемент ИЛИ, первый, второй, третий, четвертый, пятый z» шестой элементы И, первый и второй регистры и сумматор, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к первому выходу решающего блока, а выход подключен к информационному входу первого регистра сдвига, тактовый вход которого объединен с тактовым входом второго регистра сдвига и подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с тактовой шиной, а второй — с инверсным вьглодом первого триггера, второй выход решающего блока соединен с информационным входом второго регистра сдвига, а вход решающего блока является входом устройства, выход первого регистра сдвига соединен с первым входом сумматора и первыми входами элементов И группы, вторые входы которых объединены с соответствующими входами второго элемента И и подключены к соответствующим прямым выходам второго счетчика импульсов, инверсные выходы которого соединены с соответствующими входами третьего элемента И, выход которого подключен к установочному входу первого счетчика импульсов, информационные входы которого подключены к соответствующим инверсным выходам триггеров группы триггеров, $-вход первого триггера соединен с вьгходом второго элеменходы ттер«того ре гиотра сдвига являются выходам«т устт«ой«ства.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что решающий блок выполнен на двух компараторах, К$триггере и элементах И и НЕ, первые входы компараторов объединены и подключены к входу рет««а«тэщето блока, а вторые входы соединены с шинами соответствующих источников порогового напряже«тия, выход первого компаратора соединен с первым выходом решающего блока и через элемент НŠ— с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго ком««аратора, третий вход — к инверсному выходу КЯ-триггера, а выход — к второму выходу решающего блока, управляющий вход которого соедиттетт с

S тэходом Rh трттт гepB „

5 1 )О j59 ), та И, входы четвертого элемента И соединены с соответствующими выходами первого счетчика импульсов, а выход — с вторым входом сумматора, первый вход пятого элемента И подключен к тактовой шине, о т л и ч а ю щ е с я тем, что, с ц«.".лт.ю повыше«тия «тадежности и быстродействия, выход э тсмента ИЛИ с.оединен с вторым входом пятого элемента И, выход которот.п под † ключен к счетному входу второго тритгера, инверсный выход которого соединен с первым входом шестого элемента

И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а вы- 15 ход — с упратэляютцими входами ключей, выход третьего элемента И соединен со счетным входом первого триггера, первый выход второго регистра сдвига подключен к управляющему входу ре- 20 шающего блока, а ин4ормацион«тыс вы1307593

Составитель Л.Захарова

Техред А.Кравчук

Корректор Т.Колб

Редактор А.Огар

Заказ 1642/56 Тираж 902

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4