Патент ссср 388264

 

388264

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С4ееаа Саеетсва

Социалистимесва

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.XII.1969 (№ 1381527/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22Х1.1973. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 31.V.1974

М. Кл, б 06f 11/08

Государственный комитет

Соеета Министров СССР еа делам изаоретений и открытий

УДК 681.326.7(088.8) Авторы изобретения

Б. А. Калабеков и Л. И. Галкин

Заявитель

СПОСОБ КОНТРОЛЯ КОМБИНАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Известен способ функционального кодирования преобразовываемых сигналов, позволяющий реализовать любое логическое устройство с произвольно высокой надежностью, Однако повышение надежности при таком способе достигается за счет большого количества операций кодирования и декодирования, причем количество операций и их сложность резко возрастают при добавлении хотя бы одной операции преобразования в исходную ненадежную схему-аналог. Кроме того, отсутствие операции автоматического выявления отказавших элементов надежной схемы приводит к накапливанию скрытых в ней повреждений.

Предлагается способ, предусматривающий операцию автоматического контроля с последующим автоматическим исправлением ошибочных сигналов. При его реализации для достижения той же надежности требуется выполнить значительно меньшее количество более простых операций.

Цель изобретения — разработка технологически простого способа контроля и исправления ошибок, возникающих при преобразовании двоичных импульсных сигналов, пригодного для использования в логических схемах электронных цифровых вычислительных машин и в дискретных устройствах автоматического управления.

Поставленная задача решается путем сокращения количества операций над преобразовываемыми сигналами и упрощения самих операций.

Операцию кодирования выполняют всего один раз одновременно для всех этапов преобразования. На каждом этапе вместо k раз производят только один раз операцию преобразования. Вместо и раз на каждом этапе

10 операций декодирования осуществляют всего один раз операцию контроля для всех этапов с последующим исправлением ошибок. Выполняют операцию хранения результата преобразования на каждом этапе.

15 Сущность известного способа заключается в следующем.

Преобразование множества импульсных двоичных входных сигналов Х осуществляют

20 дискретно в несколько этапов, причем различные входные сигналы этого множества могут начать участвовать в процессе их логического преобразования на различных этапах, что определено топологией исходной схемы. На

2s каждом этапе выполняют операции кодирования, логического преобразования и декодирования так, что вначале декодируют закодированные на предыдущем этапе выходные сигналы, затем проводят требуемые логические

30 преобразования и, наконец, выходные сигна388264

50 1 Х1 Л Х2=Хб

12==Х2 V Х5= Х, т.4 = - Хз Л Х5 ° а

60 б5

С,=ЬOa,ua,u+ -,, С =-V>OaqO+a5O+ 4 с =Ь,О+а20+а.зО+ a+

3 лы, являющиеся результатом преобразования, кодируют для передачи к следующему этапу.

На чертеже показана блок-схема устроиства для реализации предлагаемого способа контроля и исправления комбинационных систем, где 1, 2, ..., (олоки; 3 — элементы памяти;

4 — кодируюший блок; о — блок контроля; 6— дешифратор.

Преобразуют множество импульсных двоичных входных сигналов Х дискретно в несколько этапов. Операции, необходимые при реализации предлагаемого способа, подразделяют на два типа: операции, выполняемые на каждом этапе, и операции — общие для всех этапов преобразований.

К первому типу относятся операции логического преобразования и запоминания результата преобразования. Общими для всех этапов являются операции кодирования и декодирования с последующим исправлением ошибок. Импульсные двоичные входные сигналы множества Х, которые подлежат преобразованию на данном этапе, логически преобразуют, согласно заданному закону преобразования (f,). Результат преобразования, выходной сигнал а;, запоминают и передают для выполнения на следующем этапе операции преобразования (/;з () . После того, как операции логического преобразования на всех этапах выполнены, результаты преобразований промежуточных этапов А (ап а, ..., а, i) используют вместе с множеством входных сигналов Х для преобразования их в множество проверочных сигналов В. Сразу вслед за этим осуществляют операцию контроля. Результатом контроля является сигнал неисправности

С, который указываез номер этапа, где сформирован ошибочный входной сигнал а;, значение которого не соответствует при заданном законе преобразования значениям входных для данного этапа сигналов. Наконец, дешифрируют сигнал неисправности С и формируют сигнал коррекции D, который инвертирует значение ошибочного результата логического преобразования выходпого сигнала а; и тем самым исправляет конечный результат А".

В качестве примера реализации предлагаеглого способа автоматического контроля преобразовываемых сигналов используют четыре операции логического преобразования:

Х,==х60+ xz Л х =хз, Результат каждого преобразования в данном примере аь а2, аз, а,. Закон функционирования устройства, заданный в форме четырех переключательных функций, представляют в виде таблицы переходов А = F(X). Выход5

20 г5

4 ные сигналы А (аь a>, a>, а ) блоков, осуществляющих определенные этапы преобразования, рассматривают как совокупность информационных символов, например, кода Хэмминга. Известно, что для исправления любой единичной ошибки кодовое слово, помимо k ппформационных символов, должно содержать (а — /») проверочных, которые по правилам кодирования вычисляют путем подсчета по модулю 2 сумм значений информационны) символов. Поскольку в примере k = 4, мнс жество В должно состоять из трех сигналов, которые вычисляют, складывая по правилу кодирования значения выходных сигналов блоков, полученные для всех значений множества входных сигналов Х. Вычисленные для каждого набора аргументов (аь а2, а, а4) значения (b, b2, Ьз) вносят в три крайних справа дополнительных столбца таблицы переходов А = F (X), которая в первоначальном виде содержит пять столбцов со значениями каждого из аргументов (хь х», х, х,, х5) и четыре со значениями результатов преобразований (ап а а>, а4), а затем исключают из таблицы значения выходных сигналов, относящихся к подмножеству А". В данном примере исключают один столбец, где записаны для каждого набора аргументов х значения конечного выходного сигнала (а ). Результаты первого, второго и третьего этапов преобразования, обозначенные как (х6, х7, х8), и значения входных сигналов (хь х, хз, х4, х5) рассматривают как аргументы для функций (Ьп b>, b>), значения которых заранее известны. Таким образом, получают новую таблицу переключательных функций В = Р(А, Х), ко* торая задает закон выполнения операции кодирования. Далее любым известным методом минимизации по полученной новой таблице независимо друг от друга синтезируют три схемы, реализующие кодирующие функции.

Для данного примера в неприведенном виде пмеют - i "Х1У-5 ХРЗ)(- ) ХРВ >

Ъ 2 — Х Z Х6 / Х Х У (Х о .:< 5 Ч Х1 Х2 Х 6 / Х 1 - (, <. 7) /Х. Х5Х (Х1Х2 /Х2Х5)ЧХ1Х2Х6/

Л (X4VXz))++XgXg;

Ъg = (X g X4 (X4VX z) V XzX X (X4Xg XzVX4 Xg

ЧХ1 ХУ) \/ Х2 Х З (Х1Х51/Х, Х5 Z) ) O+<5>g

Операцию контроля осуществляют по правилам декодирования для кода Хэмминга

388264

Предмет изобретения

Япап l этап Il

j ilQ/! Л

Составитель В. Крылова

Техред Л. Грачева

Корректор В. Ьрыксина

Редактор И. Грузова

Заказ 1224/1 Изд. № 1200 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Контрольные суммы сз, с., с образуют сигнал неисправности С, который подают на вход дешифратора. На одном из четырех выходов дешифратора,-в зависимости от значения С, формируют сигнал коррекции D, который инвертирует неверный выходной сигнал а;, появившийся в результате сбоя или из-за повреждения схемы. Исправляют ошибочное значение результата преобразования промежуточного этапа, хранящегося в соответствующем элементе памяти, и тем самым корректируют конечный результат А" (а4) логического преобразования.

Способ контроля комбинационных систем, включающий поэтапное преобразование дискретных сигналов и коррекцию возникающих ошибок, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия контроля, промежуточные результаты всех этапов преобразования запоминают, из входных и запомненных сигналов формируют проверочные символы, а из найденных проверочных символов и выходных сигналов всех этапов преобразования формируют сигнал коррекции, исправляющий результат ошибочного преобразования.