Устройство для кодирования и декодирования с исправлением ошибок

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 684541 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14. 10.76 (21) 2411462t18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 05.09.79, Бюллетень %ЗЗ

Дата опубликования опксанкя 08 09.79 (51) И. Кд.

G 006 6F 11IO8

Н04L Ь10

Гещдарствеиньй евкетет ссср еа делам кавбрвтвией я етерктей (53) УДК 681.З26. .7(088.8) В. И. Корнейчук, А. В. Городний, А. П. Марковский, Б. С. Севериновский и С. И. Карый (72) Авторы изобретения

P l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ И ДЕКОДИРОВАНИЯ

С ИСПРАВЛЕНИЕМ ОШИБОК

К=(6у,Е C„) Изобретение относится к вычислитель» ной технике и предназначено, например, для электронной цифровой системы, выполненной на функциональных узлах с большой степенью интеграции, Известно устройство для кодирования

5 и декодирования с исправлением ошибок„ содержашее приемный, буферный и контрольный регистры и дешифратор(1).

В известном устройстве для коррекции

10 ошибок, вызванных отказами до четырех запоминаюших элементов, требуется

Я контрольных разрядов, причем т где t," — число возможных ошибок с и

1 кратностью т в rl -разрядном коде.

Нпример, для коррекции трехкратных ошибок в восьмиразрядном слове в известном устройстве требуется селть контрольных разрядов.

Е1епью изобретения является повышение коррекционной способности за счет уменьшения числа контрольных разрядов для коррекции ошибок,.вызванных отказами до четырех запоминаюших элементов.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенное устройство введены регистр прямого кода, регистр обратного кода, группа элементов НЕ, две схемы сравнения, два сумматора по модулю четыре, второй дешифратор, коммутатор и блок инверсии. Входы приемного регистра, регистра прямого кода и регистра обратного кода являются входами устройства. Первый выход приемного регистра соединен с первым входом блока инверсии, второй выход - с первым входом первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом регистра прямого кода, а третий через группу элементов НŠ— с первым входом второй схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом регистра

684547 к = (6у,nj ° s, 3 обратного кода. Первые выходы схем сравнения соединены соответственно со входами сумматоров по. модулю четыре, выходы которых соединены со входами первого дешифратора. Выход первого дешифратора и вторые выходы схем cpabкения соединены соответственно со входами коммутатора, выход которого соединен со входом контрольного регистра.

Выход контрольного регистра через вто- >0 рой дешифратор соединен со вторым входом блоха инверсии, выход которога соединен со входом буферного регистра. Выход буферного регистра является выходом устройства.

»5

Использование информации о типе и локализации отказа в изобр нии позволяет снизить число контрольных разрядов Я, необходимых для коррекциитрехкратных ошибок, да где » » - длина капа.

Структурная схема устройства для кодирования и декодирования с исправлением ошибок, вызванных отказами до четырех эапоминаюших алементов, представлена на чертеже.

Устройство состоит иэ приемного регистра 1, группы алементов HE 2, регистров .прямого 3 и обратного 4 кода, схем сравнения 5, 6, коммутатора 7, контрольного регистра 8, дешифратора 9, блока инверсии 10, буферного регистра

11, сумматоров по модулю четыре 12 и 13 и дешифратора 14.

Приемный регистр 1, а также регистры прямого 3 и обратного 4 кода соединены с Зу (на черт. не показано).

Входы схемы сравнения 5 соединены с регистрами 1 и 3, а входы

45 схем сравнения 6 - с регистром 4 и через группу элементов НЕ 2 регистром 1. Выходы схем сравнения 5, 6 соединены с коммутатором 8, который подсоединен к контрольному регистру 8.

Регистр 8 через дешифратор 9 подкл»очен к блоку инверсии 10, вход которога соединен с регистром 1, а выход - с регистром 11; Схемы сравнени 5, 6 соединены соответственно через сумматоры по модулю четыре 12, 13 с дешиф» ратором 14, который подключен к коммутатору 7. 4

При записи в ЗУ слочо подвергается кодированию. При этом слово поступает иа регистр 1, записывается в выбранную ячейку 3У и считывается иа регистр 3.

В ту же ячейку записывается обратный код слава, хранимого в регистре 1, и считывается на регистр 3. Схема сравнения 5 по несовпадению кодов на регистре 1 и регистре 2 выявляет позиции искажающих отказов. Аналогично схема сравнения 6 по несовпадению кода обратного, хранимому на регистре 1, и содержимого регистра 4, выявляет позиции.неискажаюших отказов, Сумматоры 12 и 13 определяют число отказов каждого вида.

При отказе трех запоминаюших элементов возможны следуюшие четыре случая:

f — имеют место один искажаюший отказ и два неискажаюших, 7 4 имеют место два искажаюших отказа и один неискажаюший;

»И — имеют место три искажающ»гх откаэа;iY имеют место три неискажаюших отказа.

В первом случае инвертируется разряд, подвергаемый искажению, и номер его записывается в контрольный регистр

8, начиная со второго разряда, а в первый разряд записывается "О".

Во втором случае инвертируется все слово, кроме неискаженного отказом разряда, номер последнего записывается в регистр 8, начиная со второго раэря; да, а в первый разряд записывается "1 . ,В третьем случае инвертируется все слово, кроме одного из разрядов, не вхо- дящего вi число искажаемых, номер eFo записывается в регистр 8, начиная со второго разряда, а в первый разряд записывается "1".

В четвертом случае инвертируется один разряд, не входяший в число разрядов с неискажакицими отказами, номер последнего записывается в контрольный регистр 8, начиная со второго раз-. ряда, а в первый разряд записывается

"0".

Лвухкратные и одиночные отказы могут быть сведены к указанным четырем ситуациям. При отсутствии отказов . интегрируется первый разряд слова, а в ригистр 8 заносится год 0000... 0; дешифратор 14 выявляет тип ситуации .и выдает управляюший сигнал на комму» татар 7, на который также подаются сигналы со схем сранения 5, 6. С выхоВ результате слово 1 100 10 1 1 на регистре 1 трансформйруется бпоком инверсии 10 s слово 00100100, полученное инверсией слова (кроме 3-го разряда}.

На регистр 11 поступает, таким образом, Ъ слово 00100100, которое уже не иска жается отказами ячейки. . При считывании слово декодируется в соответствии с контрольным кодом

10 1 1 и обретает свой цервоцачальный вид

1 100 10 1 1.

Таким образом, устройство кодирования-декодирования с исправлением ошибок, вызванных отказами до четырех зааоминаюших элементов, обеспечиваетРункционапьно надежное хранение информации, если число отказов не превышает четырех и при этом испольвует меньшее, чем в известных устройствах, чиспо контрольных разрядов.

Устройство для кодирования и декодирования с исправлением ошибок, содержашее приемный, буферный и контрольный регистры и первый дешифратор, оти ичаюшееся тем, что,с целью повышения коррекционной способности, в устройство введены регистр прямого кода, регистр обратного кода, группа эдементов НЕ, две схемы сравнения, два сумматора по модупю четыре, второй дешифратор, коммутатор и блок инверсии, причем входы приемного регистра, регистра прямого кода и регистра обратного кода,явпяются входами устройства, первый выход приемного регистра соединен с первым входом блока инверсии, второй выход - с первым входом первой схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом регистра прямого кода, а третий выход через группу элементов HE — с первым входом второй схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом регистра обратного кода, первые выходы схем сравнения соединены соответственно со входами сумматоров по модулю четыре, выходы которых соединены со входами первого дешифратора, выход первого дешифратора и вторые входы схем сравнения соединены соответственно со входами коммутатора, выход которого соединен со входом контрольнрго регистра, выход контропьного регистра через второй де5 684547 да коммутатора 7 снимаются признак инвертирования слова, который поступает на первый разряд регистра 8, и номер исилючаемого разряда, который подается на разряды регистра 8, начиная со второго.

Информация с регистра 8 дешифри» руется на дешифраторе 9 и прступает на блок инверсии 10, который реализует описанные инвертирования слова, 10 кроме исялючаемого разряда, или топько исключаемого разряда в зависимости от типа ситуации.

Таким образом, на регистр 11 поступает слово, неискажаемое отказами.

Содержимое регистров 11 и 8 записывается в ЗУ.

При считывании слова из памяти производится его декодирование. Считанное слово поступает на регистр I, а его контрольный код - на регистр 8. Код регистра 8 дешифрируется на дешифраторе Э и поступает на бчок инверсии .10.

При этом проводятся инвертирования, 25 аналогичные тем, которые имели место при кодировании. В результате двойной инверсии слово приобретает первоначальный вид и на регистр ll поступает неискаженное слово.

В качестве примера рассмотрим работу устройства при записи слова

11001011 в ячейку с отказавшими разрядами:

1-го - отказ типа генератор нупя"

3 -го отказ типа "генератор нудя" 4-го- З5 отказ типа генератор нуля". йля кодирования снова требуется

g- 4 контрольных разряда.

На регистрах прямого 3 и обратного

4 кода соответственно имеют место коды

10600011 00 100100

С регистра 1 на схемы сравнения

5, 6. соответственно поступают коды

1001011 ОО 1 10100

На выходах схем сравнения 5, 6 соответственно формируются коды

О 100 1000 00010000

При этом число искажаюших отказов

Давно двум, а неискажаюших - одному.

С, помошью коммутатора 7 в регистр 8 заносится код

1011, причем первая "1" указывает на признак инвертирования слова, а код

011 на номер позиции исклюнаемого разряда (З-го), Код 1011 дешифрируется дешифрато дом 9 и поступает на блок инверсии 10.

Формула изобретения

884547

7 шифратор соединен со вторым входом блока инверсии, выход которого соединен со входом буферного регистра, выход буферного регистра является выходом устройства.

Источники информании, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 383050, л 06,г "11/10, 1970.

Составитель B. Крылова

Редактор Л. Утехина Техред Н. Бабурка Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5289/43 Тираж 780 Подписное

Е1НИИПИ Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4