Однородная структура с коррекцией ошибок

 

О и и с, "А" н44 ="

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

-«,746527

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Задавлено 20.04.78 (2! ) 2606624/18-24 с присоединением заявки №(23) Приоритет (5I )M. Кл.

Q 06 Г 11/00

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 07.07.80 Бюллетень № 25 по делам изобретеиий и открытий (рц уде(681.З (088.8) Дата опубликования описания 10.07.80

К. К. Ешин, А. К. Заволокин, В. И. Заровский, А. А. Мошков, И. Ф. Мусатов, В. И. Рейнер и E. К. Юферова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ОДНОРОДНАЯ СТРУКТУРА С KOPPEKUHEA ОШИБОК

Изобретение относится к цифровой вы,чйслительной технике и может быть использовано для хранения и обработки ин формации, представленной корректирукицим кодом.

Известны устройства с коррекцией оши5 бок„оперирующие с информацией, представленной в корректирующем коде, содержа

- шие подблоки и общие цепи. При этом каждый подблок формирует один выходной сигнал, а общие цепи (цепи питания, синхро10 низации, управления групповыми передачами информации и т.д,.) подключены ко всем или к несколькйм подблокам fl) .

Недостатком устройств является срав1$ нительно невысокая надежность и значительная сложность при большом числе разрядов корректирующего кода. Недостаточйая надежнос ть указанных устройств обьясняется тем, что отказ любой общей цепи вызывает появление на выходе ошибок большой кратности, которые не могут быть исправлены за счет корректирующих свойсть кода.

Наиболее близким по технической cymности и достигаемому результату является однородная структура в виде прямоугольной матрицы, в узлах которой ра :положе ны цифровые автоматы.

В указанном устройстве ивформацион ные входы цифрового автомата, находящегося на пересечении i -ной строки и

J -ohio столбца, соединены с информационными входами автоматов, расположенных на пересечении (i+1) и (-1) строк с

J -taaM столбцом, а (+1) и ()-1) столбцов — с т -ной строкой. Некоторые информационные входы цифровых автоматов являются входами структуры. Ряд общих цепей описанной структуры связаны со многими или всеми цифровыми автоматами, входа ими s матрицу t2j

Недостатком этой структуры является низкая надежность, обусловленная тем, что GTEaa в общих цепях синхропизвции, тактирования, настройки или цепей питания приводит к отказу всего устройства.

3 7465

Целью изобретения является повышение надежности структуры.

Поставленная цель достигается тем, что в однородной структуре с коррекцией ошибок, выполненной в виде прямоуголь ной матрицы, в узлах которой расположе5 ны цифровые автоматы, причем первый, второй, третий, четвертый и пятый информационные входы каждого цифрового автомата, находящегося иа пересечении vl «ной lo строки и к -.го столбца, соединены с соответствующим входом группы входов усъройства, с первым выходом цифрового ав томата, находящегося на пересечении

О Ой стрОки и (/(+3.)-го стОлбца, со втО 15 рым выходом цифрового автомата, находящегося на пересечении и -ой строки и (к-3.)-го столбца, с третьим выходом цифрового автомата, находящегося на пересечении (n-3.)-ой строки с К -ым столбцом, zo с четвертым вйходом автомата, находящегося на пересечении (n+3.)-ой строки с

К -ым столбцом, введены корректирующие блоки, число которых равно количеству строк матрицы, причем инфор мационные 25 выходы всех цифровых автоматов каждой строки соединены с соответствующими входами корректирующего блока данНой строки, информацис нные выходы корректирующих блоков являются группой выходов зо однородной структуры, входы синхронизации, входь1 питания и настройки каждого цифрового автомата соответствующего столбца соединены с соответствующими . вхОдами си нхронизации, питания и наст 35 ройки однородной структуры. ,Автономное выполнение и описан ое подключение цепей синхронизаций, настройки и источников вторичного питания Обесйечивает, в случае отказа одной из этих 4О це юй, либо источника вторичного ВНТаВНН, либо поя .вление отказа только в цифровых автоматах соответствующего столбца. Количество же столбцов в матрице равно числу разрядов кодового блока применен ного корректирующего кода. Поэтому отказ аппаратуры, общей для одного столб ца цифровых автоматов, приводит к появ лению лишь одноКратнйх ошибок во всех строках матрицы, которые исправляются корректирующими блоКами. Слвдует отме тить, что общая мощность вторичных источников питания, например не увеличВвае жя, а только распределяется между автономными источникамИ питания столб цов матрицы. Мсацмсть одного автономного источника питания уменй пае жя ю сра27 ф пропорционально числу столбцов, Количе ство же общих цепей (синхронизации, настройки) оказывается минимальным, удовлетворяющим поставленным условиям.

Блок-схема однородной структуры с коррекцией ошибок показана на чер вже.

Однородная структура с коррекцией ошибок выполнена в виде прямоугольной матрицы, в узлах которой находятся цифровые автоматы 3., и содержит цепи синхронизации 2, настройки 3, цепи питания

4 и корректирующие блоки 5. Информационные входы 6 цифровых автоматов 3. являюжя вхедами однородной структуры, а шины 7 осуществлпот информационную связь между автоматами внутри матрицы.

Выходы всех цифровых: автоматов 3. coåдннены связями 8 со входами соответствующих корректирующих блоков 5. Выходы

9 корректирующих блоков 5 являются вы ходами однородной структуры..

Цифровые автоматы 3. представляют со бой одноразрядные ЗУ, состоящие из запоминающей среды, дешифратора, триггера числового регистра и вентиля передачи информации. Каждый столбец матрицы выполнен в виде многоразрядного ЗУ с айресным дешифратором. При этом под цифровым автоматом здесь понимается запоминающая среда одного разряда с триггером числового регистра и вентилем передачи информации. В таком варианте шины 7 моГут отсутствовать. Цифровые автоматы могут быть представлены также одним двоичным разрядом табличного арифметического устройства (АУ), состоящего из входных дешифраторов, таблиц преобразований информации, выходных тригт эров и вентилей передачи информации. В этом случае обязательно наличие вертикальных связей

7, горизонтальные связи 7 могут присут ствовать в структуре, например при применении последовательного декодирования.

В любом случае количество выходов 9 каждого корректирукияего блока 5 опре целяется числом информационных разрядов кодовой комбина ии, записанной в сТроке, и способом защиты информационных разрядов От ошибок, характерным для корреКтирующеГО блОКа.

Устройство работает следующим образом.

Слова, записанные в цифровых автома тах 3., расположенных в строках матрицы, образуют кодовые комбинации юрректиру ющего кода. При наличии неисправности или сбоя в аппаратуре Одного из цифровых автоматов 3. на связанной с ним соожеь5 7468

/ ствующей шине 8 появляется Ошибочный сиГНал. Эта ошибха исправляется соответствующим корректирующим блоком 5. Допустимое коли ество неисправных автома тОВ 3 В ОднОй строке зависит От коррек» тирующей способности кода и не превышает максимального числа ошибок, иси равляемых этим кодом. При наличии нейсп равности в аппаратуре общих цепей 2 и

3 или источника вторичного питания 4 ie все ц.ифровые автоматы 1 столбца, соотсветствующего отказавшей общей цепи 2 и

3 или отказавшему источнику Вторичного питания 4, прекращают работать или работают неправильно. В этом случае на со- И ответствующих входах всех корректирую» щих блоков, связанных шиной 8 с неисправными цифровыми автоматами, появля-. ется ошибочный сигнал. Зга ошибка исправляется корректирующими блоками 5 и 2о не отражается на правильности информации, юявившейся на выходах 9.

Физико-зкономические преимущества предлагаемой однородной структуры с кор- 25 рекцией ошибок по сравнению с известнь ми заключаются в ее более высокой надежности в условиях отказов общих цепей и источников питания и связанного с ним. оборудования. При этом увеличение числа зэ цепей синхронизации, настройки и цепей вторичного питания оказывается минимальным, удовлетворяющим поставленным требованиям.

Формула изо брете ния

Однородная структура с коррекцией ошибок, выполненная в Виде прямоуголь- 40 ной матрицы, в узлах которой расположе1

27 б ны цифроВые аВтОматы, причем, первый, Второй, третий и четвертый информацион ные входы каждого цифровоГО аВтомата, находялегося на пересечении и -ной страки и к -го столбца, соединены с соответствующим входом группы входов устройства, с первым выходом цифрового as томата, нщюдящегося на пересечении п»ой строки и (к+1)-го столбца, со вто рым выходом цифрового автомата, находящегося на пересечении и -ой строки и (к Х) го столбца, с третьим выходом ци» фрового автомата, находаиегося на пересечении (n-1)-ой строки с к -ым столбц.ом, с четвертым выходом автомата, на ходящегося на пересечении (0+1)-ой строки с К-ым столбцом, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности структур ры, в ее состав введены корректирующие блоки, число которых равно количеству строк матрицы, причем, ин формационные выходы, Всех цифровых автоматов каждой строки соединены с сбочЬет» ствующими входами корректирующего блока данной строки, иоформационные выходы корректирующих блоков являются группой выходов однородной структуры, входы син хронизации, входы питания и настройки каждого цифрового автомата соответствующего столбца соединены с соответсюующими входами. сижронизации, питания и настройки однородной структуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Шербаков Н. С. Самэкоррек тирую- щиеся дискретные устройства. М., "Машиностроение», 1975, с. 130, рис. 54.

2. Прантишвили И. В. Однородные мик .роэлектронные ассоциативные процессоры.

М., "Советское радио», 1973, с. 165176, рис, 5.4а (прототип).

740527

Составитель И. Сигалов

Редактор М. Недолуженко Техред Л. Теслюк Корректор М. Вигула

Заказ 4104/18 Тираж 75 1 Подписное

LIHHHIIH Государственного комитета СССР йо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4