Устройство для исправления ошибок
Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в устройствах защиты от ошибок аппаратуры передачи данных. Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство позволяет за счет уменьшения числа переборов до величины К повысить быстродействие и может работать в реальном масштабе времени с большими скоростями передачи данных, чем известное устройство. Устройство для исправления ошибок содержит регистр 1 сдвига, сумматор 2 по модулю два, датчик 3 ошибок, счетчик 4 импульсов, формирователь 5 синдрома информационной последовательности, блок 6 элементов ИЛИ, формирователь 7 проверочной последовательности, блок 8 анализа синдрома, блок 9 управления и счетчик 10 импульсов, 2 з.п.ф-лы, 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„150128
А1 (51)4 Н 03 М 13/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4308547/24-24 (22)- 17.08 ° 87 (46) 15.08.89. Бюл. М 30 (71) Воронежский политехнический институт (72) Б.В.Матвеев, А.М.Черненко, Е.Д.Алперин и Г.Д.Михалев (53) 621.394(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 687612, кл. Н 03 М !3/02, 1978.
Авторское свидетельство СССР
У 1327297, кл. Н 03 М 13/02, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПРАВЛЕНИЯ
ОШИБОК (57) Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в устройствах защиты от ошибок аппаратуры передачи данных. Целью изобре2 тония является повышение быстродействия. Устройство позволяет эа счет уменьшения числа переборов до. величины k повысить быстродействие и может работать в реальном масштабе времени с большими скоростями передачи данных, чем известное устройство. Устройство для исправления ошибок содержит регистр 1 сдвига, сумматор 2 по модулю два, датчик 3 ошибок, счетчик 4 импульсов, формирователь 5 синдрома информационной последовательности, блок 6 элементов ИЛИ, формирователь 7 проверочной последовательности, блок 8 анализа синдрома, блок 9 управления и счетчик 10 импульсов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
1501283
Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в устройствах защиты от ошибок аппаратуры передачи данных.
Целью изобретения является повышение быстродействия устройства °
На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — функциональная схема блока управления, на фиг. 3 — функциональная схема блока анализа синдрома.
Устройство (фиг. 1) содержит регистр 1 сдвига, сумматор 2 по модулю два, датчик 3 ошибок, счетчик 4 импульсов, формирователь 5 синдрома информационной последовательности, блок
6 элементов ИЛИ, формирователь 7 проверочной последовательности, блок
8 анализа синдрома, блок 9 управле- 20 ния, счетчик 10 импульсов.
Датчик 3 ошибок предназначен для формирования вектора ошибки в соответствии с позициями ошибок (единиц), поступающих от блока 8 анализа синд- 25 рома. Он состоит из двух регистров последовательно-параллельного типа разрядностью k (длина информационной части кодовой комбинации). Формирователь 5 синдрома информационной после- 30 довательности предназначен для вычисления оснбвного и модифицированных синдромов путем поразрядного сложения по модулю два строк проверочной матрицы. Блок 6 элементов ИЛИ содер35 жит 1 двухвходовых элементов ИЛИ, где 1 = (log и ) + 1; п — разрядность входного кода. Блок 8 анализа синдрома предназначен для определения принадлежности синдрома, поступающего из бло- 4 ка 5, к одному из видов: нулевой синдром, синдром, одиночной ошибки, синдром двойной ошибки и т.д, — синдром (t 1)-й ошибки, где г — кратность исправляемой ошибки.
Блок 8 (фиг, 3) состоит из группы
11 элементов И, селектора 12 нулевого синдрома, селектора 13 синдрома одиночной — (t- 1)-й ошибок, триггера
14, элемента ИЛИ 15, элемента ИЛИ
16 и формирователя 17 импульсов.
Группа 11 элементов И выполняет роль ключей, имеющих и-k входов поступления синдрома и вход, по которому поступает сигнал окончания вычисления синдрома от счетчика 4 импульсов, обеспечивающий разрешение поступления синдрома на селекторы 12 и 13.
Селектор 12 нулевого синдрома имеет n-k входов и один выход, Он об .-.сиечнвает на своем выходе сигнал
0", если синдром, поступающий на его вход, нулевой (состоит из одних нулей), и "1", если синдром ненулевой (хотя бы в ;;дной позиции есть единица). По своей логической функции селектор 1 нулевого синдрома выполняет операцию дизьюнкции и может быть выполнен из группы элементов ИЛИ, имеющей n — k входов и один выход.
Селектор 13 формирует на своем выходе "1", если синдром принадлежит одиночной двойной и т,д (t-1)-й ошибкам, и "0", е ли ..*т. не обеспечивается. Он может быть выполнен в виде электрически программируемого ПЗУ, имеющего k входов.
По двоичным кодам синдромов, принадлежащих одиночной, двойной и т.д. — (t-1)-й ошибкам, как по адресам в соответствующие ячейки ПЗУ записываются "1", по остальным адресам на выходе ПЗУ вЂ” "0".
Блок 9 управления (фиг. 2) содержит генератор 18 импульсов, дешифратор 19, счетчик 20 импульсов, элемент 21 запуска, элементы И 22-26, формирователи 27-29 импульсов, элементы HE 30-32, элементы 33-36 задержки, элементы ИЛИ 37 и 38, Генера,ор 18 енерирует прямоугольные импульсы с частотой, обеспечивающей получение между основными тактовыми импульсами, подаваемыми на вход счетчика 4, количества импульсов
Элемент 21 запуска обеспечивает выдачу перепада напряжения от нуля до единицы при включении источника питания устройства и представляет собой интегрирующую RC-цепочку, подключенную к источнику постоянного напряжения, к конденсатору которой последовательно подключены два элемента НЕ, выход последнего из ко горьгх является выходом элемента.
Устройство работает следующим образом.
В начальный период работы от блока
9 в счетчик 4 импульсов и блок 8 анализа синдрома поступает сигнал начальной установки. Принимаемая комбинация поэлементно поступает в
5 1 >01 81
ppI и< тр 1 ."Л! и<;! н ф !»<»»1><>><>;»1>ол»;! !ill<1><>pfi;lilil<>ill!<>>! Ii<> .>»с;»<>вл те>»ы»ос lf. С!»>»дрол! в!.»чис;»яет я п<>рл !—
P>IjIffIIr«:li< жс н»»с м по bfojf;>!f1 j!BB с.тРок ирс>веро Ill<>lf матрицы, "< ответствующих единицам в принятой кодовой комбинации, Г1р>» этом пвоич»»ый номер анализируемого элемента принятой комбинации с выхода счетчика 4 чс 1>ез! блок б элементов И<1И подается нл вход формирователя 7 проверочной последовательности, на выходе которого устанавливает я (I»-k.f-разрядная двоичная комбинация соответствующей строки проверочной матрицы. По окончании приема и-разрядной кодовой комб»»!»лции в счетчике 4 импульсов вырабатывлется сигнал окончания вычисления синдрома, который поступает в блок 1п
8 анализа синдрома и блок 9.
В случае отсутствия о»»1»»бок синдром равев нулю, В блоке 8 в этом случае не вырабатывается сигнал, обеспечивлющий запуск счетчика 10 и блока 9, Принятая комбинация с выхода регистра 1 сдвига без изменений поступает »га выход устройства.
В случае наличия ошибок в кодовой комбинации синдром не рлвен нулю, что фиксируется в блоке 8, с выхода которого в блоки 10 и 9 поступас"." сигнал, разрешающий рлботу счетчикл
10, нл вход которого начинают поступать поочередно с выхода блока 9 импульсы. Фиксация этого сигнала осуществляется в блоке 8 по импульсу, посгупающему с выхода блока 9 на его вход. С выхода блока 10 1-разрядная кодовая комбинация, соответст40 вующая номеру поступающего импульса, подается в блок 6 элементов ИЛИ, с выхода которо»о онл поступает в формирователь 7, на выходе которого устанавливается первая (п-k.f-разрядная комбинация строки проверочной матри45 цы, поступающая в блок 5. В последнем происходит вычисление модифици»рован!»ого сивдр<>мл, которьп» с выхо да блока 5 поступает в блок 8 анализа синдрома.
Если модифицировлнныи синдром ненулевой и не принадлежит ни к одному из видов (с-1 i-х ошибок, исправляемых кодом, то сигналы на первом и втором выходах блокл 8 отсутствуют.
В результате с седьмого выхода блока
9 поступает второй импу>п с на вход блока 5, где происходит демодифи»сац!»я си>! I pi >. f
< индром вт< Рнчно скп;»;п>в;»с тся по моду>»> два с т< и >f < тр< кой пр< веp<>
Наличие сигналл на втором входе счетчика 10 разрешает подсчет очередного импульса, поступающего на его вход, и вычисление в блоке 5 следующего модифицированного синдрома. Ec:IH он также ненулев< Й и не принадлеЖИТ !i!i К Ос»Н ОЛ»у !»3 В >»дов (С 1 > Х ошибок, I»ci!1>ff Bjfsi vмых кодом, устройс тв о f»cf! paBT! o >. >»я опв»бок работает, клк и ранее, с з,»»»и< ью с>чередного нуля в регистр длтч!»кл 3 ошибок.
Е ли очередной модифицировлнный с!»нд1> ом Ок л »ул p BbIM > ч то c 8ii дс тельcTBve T об ol!pcj!e!Ievff» одиночнои ошибки, тс нл вых< ле ".»окл 8 Ifoнв »яе Tcя импульс и в f><. гистр датчика
3 ошибок записывается единица. С входа .ч< тчикл 1 J c!If»ìñт я сигнал (устлнлвпивлет, я ноль и c÷å T÷i»ê ус-, «лвливается по ных<>пу i! нупс вое
ñocтояние. 0Tc f Tc T»I»ñ и; нлп,< нл вх<>де блок,! 9 i ре «>l;,>еде "l>iет также от утствие ва его шестом выходе имII/JIbcoB > IIocT@ II 1I<>!!»l»>< B cчс. тчик 1О.
Нулевая 1-разрядная комбинация, поступлющая со счетчика 0 через блок 6, устанавливает нл выхс;;< . блока 7 нулевую (п-k.f-разрядную комбинацию.
Наличие сигнала на втором выходе блока 8 запрещает в блоке 9 форл»»»рование на его выходс второго импульса для демодификлции синдрома.
С второго выходл блока 9 продолжают поступать импуjlhcbi на вход датчика 3 ошибок, Iipoj»BI«.ая записанную в нем >»нформлцин>. Все! о на вход датчика 3 посту»»лет k импульсов, что соответствует чи<.лу эп.ментов в информацио»»»»ой чл ти I<ë;,< вой комбинации. После этого блок 9 вырабатывает на четвертом и пятом выходах импульсы перезапис.и вектора ошибки с нижнего регистра датчика 3 в верхний в гараллельном коде. 11оступлющ!»е на вход датчика 3 Ta> To!fbi@ импульсы обеспечивают продвижение вектора ошибки в верхнел! Ре! !»стре датчика и
1 )01783
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
1,Устройство для испранления ошибок, содержащее регистр сдвига, выход которого подключен к первому входу сорт??етствун щее суммиронание по м дулю два в сумматоре 2 с кодовой комбинацией, раис е записанной в регистре
1. Б результат» исправленная кодовая комб??нация поступас т Hà выход устрой5 ства.
При наличии двух ошибок в кодовой комбинации их исправление происходит так же, как и в случае однократной ошибки, с той лишь разницей, что при модификации основного синдрома в бло"
5 и дальнейшем его анализе н блоке 8 на его первом выходе появляются последовательно импульсы, соответствующие однократному синдрому и нулевому синдрому. При появлении импульсов, соответствующих однократному и нулевому синдромам на выходе блока 8, формируется сигнал, который подается на вход блока 9 и не разрешает поступление второго импульса на вход блока 5 для демодификации сигнала.
При наличии t ошибок в кодовой 25 комбинации на первом выходе блока 8 анализа синдрома последовательно возникают импульсы, соответствующие последовательному появлению (t-11-, (t-2)-кратного и т,д. до нуленого синдрома включительно. Работа устройства н этом случае протекает аналогично. Демодификация сигнала не производится в моменты, соответствующие определению (t — 1? вЂ, (t-21-êðàò35 ного и т.д. до нулевого синдрома включительно.
Когда в кодовой комбинации содержится более t ошибок, что превышает исправляющую способность корректирующего кода, но не превышает его обнаруживающей способности, на первом выходе блока 8 анализа синдрома не возникают импульсы и в датчик 3 ошибок записынается полностью нулевая
45 комбинация. После окончания цикл;, счета счетчиком 4 импульсов его с?инал, поступающий на второй вход блока 9, формирует импульс, обеспечивающий сброс триггеров н блоке 5 в нулевое состояние для нормального функционирования устройства при обработке следующей кодовой комбинации.
oум?1ач с)р а f?0 модуJ?x) JIB à ) ?1е р??ь1и с .чет чик импульсов, выход?,1 которо? с и )дключены к первым вхсдам элементов
ИЛИ блока, ныходы Ko Tot)ol о через формирователь проверочной последователь— ности подключены к первым входам формирователя си, дрома информационной последовательно ти, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с первым входом дат-чика ошибок, ныход KoTopolо подключен к второму входу сумматора по модулю два, выход которого янляетс.я выходом устройства, информационный вход регистра сдвига обьединен с третьим входом формирователя синдрома информационной пос ледовательности и является информационным входом устройства, третий выход блока управления подключен к перному нходу первого счетчика импульсон, второй вход которого объединен с вторым входом датчика ошибок, тактовым входом регистра сдвига и является тактовым входом устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, н него введены второй счетчик импульсов и блок анализа синдрома, первый и второй выходы которого подключены соответственно к третьему входу датчика ошибок и первому входу блока управления, четвертый, пятъ?й и шестой выходы которого подключены соответственно к четвертому и пятому входам датчика ошибок и первому входу второго счетчика импульсов, выход которого подключен к вторым входам элементов ИЛИ блока, выход первого счет ика импульсов подключен к первому входу блока анализа синдрома и второму входу блока управления, седьмой выход которого иодклк)чен к четвертому входу формирователя синдрома информационной последовательности, выход которого соединен с вторым нходом блока анализа синдрома, третий выход которого подключен к второму входу второго счетчика импульсон и третьему входу блока управления, восьмой выход которого соединен с третьим входом блока анализа синдI рома, четвертый вход которого подключен к третьему выходу блока управления °
2. Устройство IIo и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управ15012 ления содержит формирователи импульсов, элементы задержки, элементы И, элементы НЕ, элементы ИЛИ, счетчик импульсов, дешифратор, генератор импульсов и элемент запуска, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И и является третьим выходом блока, выход генератора импульсов подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с первыми входами счетчика импульсов и четвертого элемента И и входами первого и второго элементов задержки, выход первого формирователя импульсов подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу счетчика импульсов, выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора, выход которого через первый элемент НЕ соединен с вторым входом третьего элемента И и входом второго формирователя импульсов, выход которого является четвер тым выходом блока и подключен к входу второго элемента НЕ, выход которого является пятым выходом блока и подключен к первому входу первого элемента
ИЛИ, выход четвертого элемента И является шестым выходом блока и подклю30 чен непосредственно к второму входу первого элемента ИЛИ и через третий элемент задержки к первому входу второго элемента ИЛИ и входу четвертого элемента задержки, выход которо- 35 го подключен к первому входу пятого элемента И, выход третьего элемента
HE подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента .ИЛИ, выход. которого является седьмым выходом блока, выход второго элемента задержки подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, выход
83 l0 которого является восьмым выходом блока, выход третьего формирователя импульсов соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого является первым выходом блока, вход третьего формирователя импульсов объединен с третьим входом третьего элемента И и является вторым входом блока, вход первого формирователя импульсов объединен с вторым входом четвертого элемента И и является третьим входом блока, вход третьего элемента НЕ и выход первого элемента, задержки являются соответственно первым входом и вторым выходом блока.
3. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок анализа синдрома содержит формирователь импульсов, триггер, элементы ИЛИ, селектор нулевого синдрома, селектор
1-(t-1)-ro синдромов (где t — кратность исправляемой ошибки) и группу элементов И, выходы которых подключены к входам селектора нулевого синдрома и селектора 1(-t.-1)-ro синдромов, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход селектора нулевого синдрома подключен к первому входу второго элемента ИЛИ и D-входу триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к вторым входам второго и первого элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ является вторым выходом блока и подключен к входу формирователя импульсов, выход которого является первым выходом блока, R-вход и С-вход триггера и выход второго элемента ИЛИ являются соответственно четвертым и третьим входами и третьим выходом блока, первые и вторые входы элементов И группы являются соответственно первым и вторыми входами блока.
1 501283
Фаз
Составитель О.Тюрина
Техред М.Дидык Корректор И.Муска
Редактор И.Рыбченко
Заказ 4891/56 Тираж 884 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
