Многоуровневое устройство исправления ошибок для магнитных носителей

 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в устройствах регистрации цифровой информации на магнитном подвижном носителе. Цель изобретения - повышение достоверности считанной информации при увеличении поперечной плоскости записи N уровней контроля по числу разрядов входной информации. Каждый уровень содержит блок свертки по модулю два вертикальной четности, блок свертки по модулю два наклонной четности, мажоритарный элемент, N-разрядный регистр, два блока исправления ошибок. В целом устройство представляет матрицу из N параллельных регистров, соединенных через блоки исправления ошибок, которые управляются сигналами с блоков свертки по модулю два и мажоритарных элементов. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

1 S1)S С 11 В 27/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ MHT СССР

1 (21) 4427703/24-24 (22) 18.05.88 (46) 23.07.90. Бюл. Р 27 (72) В,И.Малышев и Е.В.Иньков (53) 681.327 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 455352, кл. С 06 К 5/04, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Р 1383440, кл. С 11 В 27/36, 1986. (54) МНОГОУРОВНЕВОЕ УСТРОЙСТВО ИСЛРАВЛЕНИЯ ОИИБОК ДЛЯ МАГНИТНЫХ НОСИТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в устройствах регистрации цифровой информации на магнит Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в устройствах регистрации цифровой информации на магнитном носителе.

Цель изобретения — повышение достоверности считываемой информации при увеличении поперечной плотности записи.

На фиг.1-3 представлена функциональная схема устройства; на фиг.4 схема блока исправления ошибок; на фиг.5 — диаграмма одной из возможных комбинаций расположения ошибок по разрядам.

Многоуровневое устройство исправления ошибок для магнитных носителей (фиг.1-3) содержит N уровней контроля по числу разрядов входной информации. ном подвижном носителе. Цель изобретения — повышение достоверности считанной информации при увеличении поперечной плоскости записи N уровней контроля по числу разрядов входной информации. Каждый уровень содержит блок свертки rro модулю два вертикальной четности, блок свертки по модулю два наклонной четности, мажоритарный элемент, N-разрядный регистр, два блока исправления ошибок. В целом устройство представляет матрицу из

11 параллельных регистров, соециненных через блоки исправлечия ошибок, которые управляются сигналами с блоков свертки по модулю два и мажоритарных элементов. 5 ил °

Каждый уровень контроля содержит

N-разрядный регистр 1, два последовательно соединенных блска и 2 исправления ошибок и группу из (N-1) где i = 1-N блоков 2 исправления ошибок, блоки 3 свертки по модулю два вертикальной четности, мажоритарные 4 элменты 4 соответствующего уровня.. (Кроме того, устройство содержит блок 5 свертки по модулю два наклонl ной четности, мажоритарный элемент 6 и элемент ИЛИ 7. Каждый блок исправления ошибок (фиг,4) содержит элемент

НЕ 8, элементы 2И2-ИЛИ 9 и 10 и эле- ь мент И 1-1. Лозиции 12 и 13 — соответственно информационный вход и выход признака ошибки блока исправления ошибок; позиции 14-16 — соответственно первьй, второй и третий уп1580440 равляющие входы блока исправления ошибок, позиции 17 и 18 — соответственно информационный выход и выход признака ошибки блока исправления ошибок.

Устройство работает следующим

1 образом.

На входы устройства поразрядно поступают информационные сигналы, сигналы вертикальной и наклонной четкостей, считанные с магнитного носителя, сигналы признака ошибки, выдех1енные в декодерах (не показаны).

При этом информационные сигналы 15 и сигналы признаков ошибки поступают йа соответствующие входы 12 и 13 блоков 2 исправления ошибок, информационные сигналы поступают также на входы блока 3 свертки по модулю два gQ первого уровня, на один из входов которого поступает сигнал вертикальной четности. На выходе блока 3 проводится анализ информации на четность на каждом уровне исправления 25 ошибок. На выходе блока 3 формируется сигнал суммарной вертикальной чет-ности как-результат сравнения анализируемой информации с четностью, считанной с магнитного носителя.

Сигналы вертикальной и наклонной четностей и их cHFHRJIbI признака ошиб ки с входа устройства подаются на информационные входы регистра 1 первого уровня контроля. Сигнал признака ошибки может формироваться раэличНыми способами: с помощью порогового элемента или использованием запрещенной кодовой комбинации. В данном случае сигнал признака ошибки опреде= ляют как наличие запрещенного временного интервала в кодовой последовательности условной фазовой манипуляции (УФМ).

Например, наличие признака ошибки, 5 когда имеются временные интервалы

t; >i 2,57 и t„. <0,5Т, где Т вЂ” период синхросигнала, и отсутствие гризнака ошибки, когда временные интервалы лежат в пределах 0,57 q t. (, 2,5Т Ф

Сигналы признака ошибки по всем информационным разрядам поступают на входы мажоритарного элемента- 4, первого уровня контроля, на один из входов которого поступает сигнал

:признака ошибки вертикальной четности

На мажоритарных элементах 4 ...N на каждом уровне контроля проводится анализ признаков ошибок по вертикали.

Мажоритарный элемент формирует размещающий потенциал при наличия признака ошибок в двух и более разрядах.

Сигнал суммарной вертикальной четности с выхода блока 3, подается на входы 14 блоков 2, исправления ошибок, при этом на выход 17 он проходит в случае наличия признака ошибки "1" на входе 13, в случае сигнала на входе 13 "0" на выход блока исправления ошибок (элемент 2И2-ИЛИ 9) проходит информация с входа 12.

На входы 15 и 16 блоков 2 поступают сигналы с выходов мажоритарного элемента 4

При наличии признака ошибки только в одном разряде на выход элемента

2И2-ИЛИ 10 (выход 17) данного разряда проходит сигнал с элемента -2И2ИЛИ 9 и запрещается прохождение сигнала признака ошибки на выход 18 элемента И 11 с входа 13.

При наличии признака ошибки в двух или более разрядах на выходы 17 элементов 2И2-ИЛИ 10 всех разрядов проходит входной информационный сигнал с входа 12 и проходят сигналы признака ошибки на выходы 18 элементов И 11.

Информационные сигналы с выходов

17 блоков Zq исправления ошибок каждого уровня контроля поступают на соответствующие входы блока 5 свертки по модулю два наклонной четности, на нулевой вход которого подается сигнал наклонной четности с выхода регистра N-ro уровня, сдвинутый соответственно íà N тактов. В блоке 5 анализируется информация и определяется наклонная четность. На выходе блока 5 формируется сигнал суммарной наклонной четности как результат сравнения анализируемой информации с наклонной четност ю, считанной с магнитного носителя. Сигналы признака ошибки с выхода 18 блоков 2., каждого уровня контроля подаются на входы мажоритарного элемента 6, на нулевой вход которого подается сигнал признака ошибки наклонной четности с регистра последнего уровня контроля.

В результате на прямом выходе мажоритарного элемента 6 формируется единичный сигнал при наличии на входе двух или более признаков ошибок.

5 15804 1

Алгоритм исправления ошибок всех блоков 2 исправления ошибок идентичен: исправление ошибки происходит при наличии признака ошибки на входе

13 и при наличии единичного потенциала на входе 16, а при наличии единичного потенциала на входе 15 или отсутствии признака ошибки на входе 13 информация проходит на выход 17 без исправления с входа 12.

Признак ошибки проходит на выход 18 при наличии единичного потенциала на входе 15.

С выходов 17 и 18 второго из последовательно соединенных блоков 2, исправления ошибок и всех блоков группы блоков исправления ошибок поступают на входы N-разрядного регистра 1 в каждом уровне и по сиг- . 20 налу синхронизации передаются в следующий уровень контроля.

Сигналы признака ошибок, прошедшие через все уровни контроля, с выходов последнего регистра 1 поступают на входы элемента ИЛИ 7, с выхода которого снимается информация о наличии неисправленных ошибок, На диаграмме, представленной на фиг.5, показано, что двойные ошибки исправляются для каждого разряда на соответствующем уровне контроля.

Искаженные биты 1, 3, 5, ?, 9 информации исправляются на третьем уровне контроля с помощью наклонной четности, искаженные биты 2, ч, 6, S информации исправляются в четвертом уровне контроля с помощью вертикальной четности, а искаженные биты 10 и 11 исправляются в первом уровне контроля с помощью вертикальной четности. Искаженный бит 12 информации не исправляется устройством, так как ошибка является двойной по обоим векторам — вертикальному и наклонному.

Использование предлагаемого устройства позволяет увеличить поперечную плотность записи более чем в два раза .с сохранением заданной достоверности считанной информации. 5О

Формула изобретения

Многоуровневое устройство исправления ошибок для магнитных носителей, ! содержащее N уровней контроля, мажоритарный элемент, блок свертки по модулю два наклонной четности,.а первый уровень контроля содержит И0 6 разрядный регистр и блок свертки по модулю два вертикальной четности, информационные входы которого поразрядно соединены и являются информационными входами устройства, вход вертикальной четности устройства соединен с соответствующим входом регистра и с входом блока свертки по модулю два вертикальной четности, вход наклонной четности устройства соединен с соответствующим входом регистра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности считываемой информации при увеличении поперечной плотности записи, в устройство введены элемент ИЛИ и в каждый уровень контроля, кроме первого, — N — разрядный регистр, блок свертки по модулю два вертикальной четности, мажоритарный элемент, два последовательно соединенных блока исправления ошибки и группа нз (N-i), где i=1-N) блоков исправления ошибки, причем (i-1) информационных входов и входов признака ошибки регистра i-го уровня соединены с соответствующими выходами регистра предыдущего уровня, кроме первого (N-i) информационных выходов и выходог признака ошибки которого соединены с соответствующими входами регистра i-ro уровня через (N-i) блоков исправления ошибки, информационный выход и выход признака ошибки i-го разряда регистра i-ro уровня соединены с соответствующими входами регистра i+1 уровня через два последовательно соединенньв: блока исправления ошибки, информационные входы и входы признака ошибки

1-го разряда, кроме первого, регистра первого уровня соединены с одноименными входами устройства через (N-i) блоков исправления ошибки, информационный вход и вход признака. ошибки первого разряда регистра первого уровня соединены с одноименными входами устройства через последовательно соединенные блоки исправления ошибки, информационные выходы и выход вертикальной четности регистра i-. го уровня соединены с входами блока свертки по модулю два вертикальной четности

i+1 уровня, выход которого соединен с первым управляющим входом первого из дву. последовательно соединенных блоков исправления ошибки и управляющими входами блоков исправления ошибки группы, выходы признака ошибки регистра i-го уровня, кроме первого, 1580440

Н

0 я

Р соединены с входами мажоритарного элемента (i+1) уровня, прямой и инверсный выходы которого соединены с вторым и третьим управляющими входами первого из двух последовательно

5 соединенных блоков исправления ошибкИ соответственно, входы мажоритарного элемента первого уровня соединены с входами признака ошибки разря- 10 дов устройства, вход наклонной четности и вход признака ошибки наклонной четности регистра i-ro уровня, кроме первого, соединены с соответствукщими выходами регистра (i+1)-го уровня, вход признака ошибки наклонной четности регистра первого уровня соединен с соответствующим входом

yñòðoéñþà, вход вертикальной четности и вход признака ошибки вертикальной четности регистра х-го уров я, кроме первого и последнего, соединены с соответствующими вчходами регистра (i+1)-ãî уровня, вход призНака ошибки вертикальной четности . 25 регистра первого уровня соединен с соответствующим входом устройства, информационный выход и выход признака ошибки первого из двух последовательно соединенных блоков исправления ошибки i-го уровня соединены с входами мажоритарного элемента и входами блока свертки по модулю два наклонной четности соответственно, выходы наклонной четности и признака ошибки наклонной четности регистра N-ro уровня соединены с соответствующими входами блока свертки по модулю два наклонной четности и мажоритарного элемента соответственно, прямой и инверсный выходы мажоритарного элемента соединены с вторым и третьим управляющими входами второго из двух последовательно соединенных блоков исправления ошибки i-го уровня соответственно, первый управляющий вход которого соединен с выходом блока свертки по модулю два наклонной четности, информационные выходы регистра N-го уровня являются информационными выходами устройства, выходы признака ошибки регистра N-го уровня соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является контрольным выходом устройства, синхронизирующий вход устройства соединен с вхоцом синхронизации регистра 1-го уровня.

1580440 и

P а Cl/ пг

Рг и и о и

1580440

Гскмы11 П 12 Л И 9 8 7 б 5 Ф 5. 2 1

Я Q ®®®Д2

Ape. челл.

Ф- IP

NANNA чеан.

®ф Q5Q3 Q

Oum имрормациа

uorawewaiu, dura ui qep aguu, испра0ляеиыц с прой сгпбап исiгажеуа и дел индоомпаиа, не иирадщеиыЪ успрой спйоп оскажекнуй dun четиосжо

Ф4 Г5

Составитель N.Ëàïóøêèí

Техред М.Ходанич

Корректор И.Пожо

Редактор H,Тупица

Тираж 482

Подписное Заказ 2017

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101