Декодирующее устройство
Изобретение oi носится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для обнаружения ошибок в быстродействующих накопителях с последовательным доступом. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и области применения устройства за счет обеспечения возможности кодирования и декодирования кодов различной длины. Декодирующее устройство содержит преобразователь кода, два блока обнаружения адреса ошибки, формирователь управляющего сигнала, три блока коммутаторов , три элемента И, счетчик, два триггера и элемент ИЛИ. 7 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЕ:1ИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ",I=TEËÜÑTBÓ (21) 4684105/24 (22) 04.04,89 (46) 23;04.91, Бюл. ¹ 15 (71) Московский энергети-1еский институт (72) И.Н,Андреева и Г.А.Бородин (53), 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1485245, кл, H 03 M 13/00, 1987.
Авторское свидетельство СССР
N 1249593, кл. 6 11 С 29/OG, 1985. (54) ДЕКОДИРУХ3 ЦЕЕ УСТРО 4CTBG (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть исИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах для обнаружения ошибок в быстродействующих накопителях с последовательным доступом.
Устройство предназначено для реализации циклических кодов, задаваемых обычным пояиномсм кода Файра вида Р(х) = (х - 1) Р1(х) или пелиномом
m обобщенного кода вида Р (x) = (х - 1)П Р (х), j =1 где Р1(х) и Pj(x) — неприводимые полиномы степени В и В соответственно, j = 1. 2, ...
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и области применения устройств за счет обеспечения воэможности кодирования и декодирования кодов различной длины, На фиг. 1 представлена функциональная схема декодирующего устройства; на фиг. 2 — функциональная схема преобразователя кодов с первым блоком коммутато„„!Ж„„1644223 А1
Декодирующее устройство (фиг. 1) содержит преобразователь 1 кода, блоки 2 и 3 обнаружения адреса ошибки, формирова- Ы тель 4 управляющего сигнала, первый — третий блоки 5-7 коммутаторов, первый— третий элементы И 8-10, счетчик 11, первый д
12 и второй 13 триггеры, элемент ИЛИ 14.
Кроме того, показаны второй 15 и третий 16 выходы счетчика 11, первый — четвертые входы 17-20 устройства, первый — четвертые управляющие выходы 21-24 устройства и первые 25 и второй 26 информационные выходы устройства.
Преобразователь 1 кода (фиг, 2) содержит триггеры 27-45, сумматоры 46-61 по модулю два, элемент И-ИЛИ 62, элементы И
63-65, триггер 66 режима, элемент НЕ 67, элемент ИЛИ 68, элемент ИЛИ-HE 69 и счет-, чик 70.
Первый блок 5 коммутаторов (фиг. 2) содержит коммутаторы 71-74.
Блок 2 обнаружения адреса ошибки (фиг. 3) содержит триггеры 75-84, сумматоры 85-90 по модулю два, элемент 91 сравнения, элемент НЕ 92, элемент И 93 и счетчик
94.
8торой блок 6 коммутаторов (фиг. 3) содержит коммутаторы 95-98, элементы M 99 и 100.
Блок 3 обнаружения адреса ошибки (фиг. 4) содержит триггеры 101-108, сумматоры 109-112 по модулю два, элемент 113 сравнения, элемент HE 114, элемент И 115 и счетчик 116.
Третий блок 7 коммутаторов (фиг. 4) содержит элементы И 117-120 и коммутаторы
121 и 122.
Коммутатор первого блока 5 коммутаторов (фиг. 5) содержит дешифратор 123, элементы НЕ 124-127, элементы ИЛИ 128-132.
Коммутатор второго блока 6 коммутаторов (фиг. 6) содержит дешифратор 133 и элементы НЕ 134-136.
Счетчик 11 (фиг. 7) содержит элементы
И 137 и 138, счетчики 139 и 140, элементы
ИЛИ 141 и 142, элементы HE 143 и 144.
Блок 4 управления может быть выполнен на постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ).
Устройство работает следующим образом.
Преобразователь 1 кода формирует контрольные разряды следующих кодов, задаваемых алгебраическими выражениями:
Р () (11+ 1) (5+ 2+ 1) (3+ + 1., Р2(х)=(x +1)(x +x+1)(x +x+1);
Рз(х) =(х +1)(x +х +1).
Кроме того, преобразователь кода при декодировании осуществляет деление принимаесой от накопителя информационной последовательности на (х + 1) или (х + 1).
Блок 2 осуществляет прием и обработку принимаемой информационной последовательности по многочленам (x + х + 1) или (х +х+1).
С помощью блоков 3 и 7 осуществляются прием и обработка информационных последовательностей на основе многочленов (х4+ х+ 1) или(х + х+ 1).
Перед началом работы устройства в любом режиме производится обнуление триггеров преобразователя 1 кодов, блоков 2, 3 обнаружения адреса ошибки, триггеров 12 и 13 по входу 18. При этом для счетчика 11 подача сигнала начальной установки означает разрешение параллельной загрузки.
Одновременно путем подачи управляющих сигналов по входу 20 формирователь управляющих сигналов осуществляют "настройку" устройства на реализацию одного из трех кодов Р1, Р, Рз. Предполагают, что необходимо реализовать устройство на основе кода, задаваемого Р2. Длина этого кода и = к + г = 1155 оазрядов при r = 18 проверочных.
Кодирование информации осуществляется преобразователем 1 кода. При этом из формирователя 4 считывается кодовая последовательность, которая определяет саму процедуру (кодирование-декодирование) и код числа информационным разрядов К который заносится в счетчик 139, и общей длины кодовой последовательности и, который заносится в счетчик 140, а также выдает управляющие сигналы на коммутаторы 7173 для реализации кодирования на основе
5 Р2(х) = х1з + х15+ х14 + х1 + х + х + х + х +
+ х + 1. Для этого необходимо, чтобы коммутатор 72 пропускал сигнал с l8-ro разряда, т.е. с триггера 44 преобразователя 1 кода; коммутатор 71 пропускал сигнал об30 ратной связи с триггера 44 на сумматор по модулю два соответственно 2, 3, 5, 7, 11, 13, 14 и 16-ro разрядов или сумматоры 48-50, 52, 55, 57-59 по модулю два.
Информация, поступающая от памяти
35 процессора и сопровождаемая синхросерией, поступает на накопитель и одновременно сдвигается в замкнутом регистре с обратными связями, образованном триггерами 27-44 и сумматорами по модулю два.
40 Причем сдвиг осуществляется до тех пор, пока не приняты все информационные разряды, при этом триггер бб в нуле, а следовательно, информация из регистра на выход устройств" ерез элемент И 63 не проходит.
45 После того, как приняты все разряды, в ре. гистре остается ocTGToK от деления информационного многочлена (информационной последа вате л ь ности) на порождающий
50. полином Р2(х). В этот момент элемент И 63 открывается и содержимое регистра при разомкнутой обратной связи сдвигается и поступает на накопитель, Информация, выходящая из регистра, является провероч55 ными разрядами кода для принятой информационной последовательности. На этом процесс кодирования принятой информационной последовательности заканчивается. Он может быть повторен аналогично столько раз, сколько информационных последовательностей передано через устройство для кодирования.
1644223 этом коммутаторы 121 и 122 выходы триггеров 103 и i 07 верхнего (no схеме) и нижнего регистров соединены с сумматорами 109 и
111 соответственно, а также через элементы 117, 118 с сумматорами 110 и 112 соответственно, На элемент 113 сравнения поступают сигналы с выходов триггеров
101-103 и 105-107, 55
При необходимости кодировать информацию с другого устройства и на основе другого кода необходимо предварительно 5
"настроить" устройство на реализацию соответствующего кода, как описано. Настрока осуществляешься за время срабатывания блока 4 ПЗУ.
Декодирование информации осущеста- 10 ляется преобразователем 1 кода соместно с блоками 2 и 3 обнаружения адреса ошибки, В случае декодирования кода, задаваемого полиномом Р(х) =(х -1) Р1(х), запрет подачи синхроимпульсов на блок 3, не участвую- 15 щий в работе, осуществляется сигналом с формирователя 4, подаваемого на элемент
И 115, Преобразователь 1 кода осуществляет деление принимаемой информации на перв ю составляющую полинома Pz(x), т,е. 20 на (х + 1), При этом путем подачи управля1 ющих сигналов от блока на коммутаторы
71-74 осуществляется следующая коммутация сигналов: коммутатор 72 пропускает сигнал с выхода 11-ro триггера, в результате 25 чего образуется замкнутый регистр с обратной связью через элемент И-ИЛИ 62 и сумматор 46 по модулю даа, .коммутатор 71 сигнал обратной связи не пропускает, поскольку двучлен (х + 1) промежуточных сте- 30 пеней не содержит; коммутатор 73 пропускает сигнал обратной связи с выходов (1-6)-го триггеров; через коммутатор 74 выходы триггеров с 7-ro по 11-й подаются на элемент ИЛИ-НЕ 69. 35
Блок 2 обнаружения адреса ошибки одновременно с преобразователем 1 кода преобразует информацию (входную) на основе многочлена х + х+ 1, При этом коммутаторы 97 и 98 пропускают информацию с 40 выходов триггеров 78 и 83, которая поступает на коммутаторы 95 и 96. Последние замыкают обратную связь верхнего и нижнего регистров на сумматорах 86 и 89 по модулю два соответственно, что позволяет получить 45 первую степень х а многочлене х + х + 1.
Элементы И 99 и 100 не пропускают сигналов с выходов триггеров 79 и 84 на элемент
91 сравнения, 50
Блок 3- обнаружения адреса ошибки преобразует информацию, поступающую на вход, одновременно с преобоазователем
1 кода на основе многочлена x + х+ 1. При
На этапе деления информационного многочлена, поступающего на декодирующее устройство, на составляющие порождающего полинома Р в блоках 1-3 формируются остатки от деления. Если ошибки а информационном многочлене, поступившим на декодирующее устройство, нет, то после приема всех 1155 его разрядов элемент ИЛИ-НЕ 69 фиксирует нули. а элементы 91 и 113 сравнения фиксируют совпадение содержимых верхних и нижних (по схеме) регистров в блоках 2 и 3. Инверсии этих сигналов поступают на элемент И 8, который формирует сигнал "Ошибки нет", который запоминается в триггере 12. На этом работа устройства по декодированию принятого (сигнала) информационного многочлена заканчивается.
Если принят информациойный многочлен, содержащий ошибку, то после прохождения всех его 1155 разрядов через блоки
1-3 содержимое триггеров 33-37 преобразователв 1 отлично от нуля и имеет место несовпадение содержимого верхних (no схеме) и нижних регистров в блоках 2 и 3.
Сигналы элемента ИЛИ-НЕ 69 и элементов
91, 113 сравнения анализируются только после прохождения всех 1155 разрядов, что обеспечивается сигналом с второго выхода
15 счетчика 11.
Если на декодирующее устройство для обработки поступает информационный многочлен, содержимый некорректируемую ошибку(после приема и разрядов есть сравнение в одном из элементов 91, 113 сравнения или элемент ИЛИ-НЕ 69 зафиксировал нули, а а двух указанных элементах нет сравнения), а триггер 113 поступает сигнал некорректируемой ошибки и работа устройства заканчивается, Если на декодирующее устройство для обработки поступает информационный многочлен, содержащий корректируемую ошибку (нет сравнения в элементах 91 и 113 и элемент ИЛИ-НЕ 69 не зафиксировал нуля), то после прохождения 1155 разрядов через блоки 1-3 содержимое блоков продолжает сдвигаться. Сдвиг информации продолжается до тех пор, пока в пяти последних триггерах 33-37 11-ти разрядного регистра элементом ИЛИ-НЕ 69 не зафиксированы нули, что в силу известных свойств двучлена (х + 1) определяет момент расположения, в шести первых триггерах 27-32 пакета ошибки. С этого момента сдвиг информации в преобразователе 1 прекращается через элементы НЕ 67 и И 65. Одновременно прекращается сдвиг информации и в верхних (по схеме) регистрах блоков 2 и 3.
«644223
10
С момента обнаружения корректируемой ошибки начинается подсчет синхроимпульсов в счетчике 70 преобразователя 1, счетчике 94 блока 2 и счетчике 116 блока 3.
Накопление синхроимпульсов в счетчике 70. .продолжается до момента выработки элементом WIN-HE 69 сигнала совпадения с нулем. Зафиксированный в счетчике 70 код представляет собой остаток от деления номера ошибочного разряда в информационном многочлене на 11.
Сдвиг содержимого нижних (по схеме) регистров блоков 2 и 3 и накопление сынкросигналов в счетчиках 94 и 116 продолжается до тех пор, пока элементами 91 и 113 сравнения соответственно не обнаружены совпадения содержлмых верхних и нижних регистров. Сигнал совпадения с элемента
91 через элементы HE 92 и И 93 запрещаст прохождение синхросигналов на нижний регистр блока 2 и на счетчик 94. Содержимое последнего связано с номером ошибочного разряда следующим соотношением:
i = r p< по модулю 1 = 2 - 1 = i5.
Аналогичное преобразование информации происходит и в блоке 3. Содержимое счетчика 116 после его остановки определяетет i = гр2 по модулю I 2= 2 - 1 = 7.
Три полученных остатка определяют номер ошибочного разряда в принятом информационном многочлене из 1155 разрядов, что приводит к возможности начать коррекцию. Устройство не предусмотрено для коррекции информации, но входит составнол частью в другое устройство, которое может произвести коррекцию информации, Таким образом, декодирующее устройство позволяет обнаруживать пакетные ошибки различной разрядности (5-7 бит) в информационных многочленах длиной 279, 1155 и 2387 бит, что расширяет область его применения, а также позволяет производить кодирование информации.
Формула изобретения
Декодирующее устройство, содержащее преобразователь кодов, первый выход которого соединен с первыми входами блоков обнаружения адреса ошибки, первые и вторые выходы которых соединены с соответствующими первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен cперв:ым входом первого триггера, третий элемент И, вторые входы блоков обнаружения адреса ошибки и первый вход преобразователя кодов объединены, третьл входы блоков обнаружения адреса ошибки объединены, второй и третий выходы поеобразователя кодов соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, второй вход преобразователя кодов и четвертые входы блоков обнаружения адреса ошибки обьединены и являются первым входом устройства, третий вход преобразователя кодов, второй вход первого триггера, первые входы счетчика и второго триггера и пятые входы блоков обнаружения адреса ошибки объединены и являются вторым входом устройства, четвертый вход преобра=-ователя кодов и шестые входы блоков обнаружения адреса ошибки объединены и являются третьим входом устройства, выходы первого и второго триггеров являются первым и вторым управляющими выходами устройства соответственно, î T л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и области применения устройства за счет обеспеченля возможности кодирования и декодирования кодов различной длины, в него введены формирователь управляющего сигнала, блоки коммутаторов и элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, первый и второй входы элемента ИЛИ подключены к второму выходу преобразователя кодов и к первым выходам соответствующих блоков обнаружения адреса ошибки соответственно, выходы формирователя управляющего сигнала соединены с соответствующими первь;ми входами блоков коммутаторов и соответствующими вторыми входами счетчика, первые выходы первого блока коммутаторов соединены с соответствующими пятыми входами преобразователя кодов, четвертые выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами первого блока коммутаторов, второй выход которого соединен с седьмь1ми входами блоков обнаружения адреса ошибки, третьи выходы которых соединены с соответс|в,тощими вторыми входами соответствующлх вторых блоков коммутаторов, выходы которых соединены с соответствующими восьмыми входами соответствующих блоков обнару>кения адреса ошибки, первый вход преобразователя кодов подключен к одноименному выходу счетчика, второй выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и с третьими входа .: блоков обнаружения адреса ошибки и первого элемента И, третий вход счетчика объсдинен с шестыми входами блоков обнару>кения адреса ошибки, третий вход второго элемента И подключен к выходу первого триггера, третий выход счетчика соединен с шестым входом преобразователя кодов, пятый и шестой выходы которого являются первыми и вторыми информацион1б44223
Фиг 7 ными выходами устройства соответственно. входы формирователя управляющего сигнала и выход второго элемента И являются четвертыми входами и третьим управляющим выходом устройства соответственно, седьмые выходы преобразователя кодов и четвертые выходы блоков обнаружения адреса ошибки являются соответствующими четвертыми управляющими выходами уст5 ройства.
1644223
1644223
0m 66 кЧ7 ЧЗ Ч9 50 Я 52 55 5Ч фиг.5 на S6 на37 фиг. о
1644223
ФиГ.
Составитель С. Берестевич
Техред M.ÌoðãåíTàë Корректор М. Демчик
Редактор Н. Бобкова
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 э
Заказ 1244 Тираж 355 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., 4/5
