Устройство для коррекции ошибокс самоконтролем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >796847 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

<я)м. к. (22) Заявлено 29,1277 (21) 256 2206/18-24 с присоединением заявки ¹

G F 11/10

04 L 1/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,01.81, Бюллетемь ЙЯ2

Дата опубликования описания 150181 (53) УДК ь81. З2 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Э. И. Поваляев и В. A. Хуринов (71) Заявитель (54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ CQIHSOK

С САМОКОНТРОЛЕМ

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может .быть применено в адаптере оперативной памяти и каналах параллельной переДачи-хранения дискретной информации.

Известно устройство для декодирование кода Хзмминга, содержащее приемный регистр, счетчик, дешифратор, регистры и схемы свертки (1 .

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие и большой объем оборудования.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является устройство для декодирования кодов с K-про- 15 верками на четность, содержащее генератор синдромов, дешифратор, блоК исправления ошибок и блок обнаружения ошибок состоящие из суьматоров по модулю два, причем блок исправле- 20 ния ошибок соединен с выходами дешифратора и входами устройства, логические блоки, каждый из которых включает три сумматора по модулю два, группы символов кодов и схему обнару-25 жения ошибок в группах, причем вход каждого из трех сумматоров по модулю два средних символов кода соединен с соответствунхцими входами устройст ва, выход подключен к соответствующе-39 му входу схемы обнаружения ошибок в группах, выход которой подключен ко входу дешифратора 2) .

Недостатком известного устройства является отсутствие сквозного контроля работы оборудования устройства, что при его неисправности приводит к искажению информации.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство коррекции ошибок с самоконтролем, содержащее генератор паритета, генератор синдромов, дешифратор ошибки, корректор информации, причем первый вход генератора паритета подключен ко второму входу генератора синдромов, второй вход которого соединен с первым выходом генератора паритета, первый выход дешифратора ошибки соединен с первым входом корректора информации, второй вход которого является информационным входом устройства, выход корректора информации является первым выходом устройства, введены селектор кода Хэмминга селектор информации, регистр синдромов, схема сравнения синдромов, блок обнаружения ошибок, причем блок обнаружения оши796847 бок состоит из к/2 сумматоров по модулю два и элемента ИЛИ, причем выход элемента ИЛИ является вторым выходом устройства, первый вход элемента ИЛИ подключен к выходу первого сумматора, а второй вход элемента

ИЛИ соединен с выходом к/2-го сумматора по модулю два, первый вход первого сумматора соединен с первым входом к/2-го сумматора по модулю два, с выходом селектора кода Хэмминга и с первым входом генератора синдромов, выход которого подключен ко входу регистра синдромов и к первому входу схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом регистра синдромов и с входом дешифратора ошиб- 15 ки, второй выход которого подключен ко вторым входам первого и к/2-го сумматоров по модулю два, третий выход дешифратора ошибки соединен с третьими входами первого и к/2-го сум-Щ маторов по модулю два, четвертый входы первого и к/2-го сумматоров по модулю два объединены и подключены ко второму входу генератора синдромов, пятые входы первого и к/2-го сумматоров по модулю два объединены и подключены к первому выходу устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для коррекции ошибок с самоконтролем на фиг. 2 — матрица синдромов модифицированного весового кода Хэмминга для 8-ми байтной информационной части сообщения, на фиг. 3 — матрица контРольной схемы 35 сравнения (4 контрольных проверок) для этого ее сообщения, на фиг. 4 матрица контрольной схемы сравнения (8 контрольных проверок).

Устройство содержит (см. Фиг. 1 ° ) селектор 1 кода Хэмминга, селектор 0

2 информации, генератор 3 паритета, генератор 4 синдромов, регистр 5 синдромов, схему 6 сравнения синдромов, дешифратор 7 ошибок, корректор 8 информации, блок обнаружения ошибок 9, 45 выход 10, устройства, сумматоры по модулю два 11 — 11K(8 элемент 12 ИЛИ, выход 13 устройства, вход 14 кода

Хэмминга, информационный вход 15 устройства. 50

Устройство работает следующим образом.

На входы 15 и 14 параллельным образом поступают соответственно информационные и контрольные (код Хэмминга) символы кодового сообщеййя.

Информациойные символы через селектор 2 информации поступают на гвнвратор 3 паритета и на генератор 4 синдромов. Генератор синдромов осуществляет сло>хение по модулю два сог- ЬО ласно фиг. 2 информационных символов, их паритетов и кода Хэмминга, поступающего на генератор 4 через селектор 1 кода Хамминга, и вырабатывает сигналы результата суммирования., Я называемые синдромами, которые записываютсяя в регистр 5. Синдромные биты декодируются дешифратором 7 ошибки. Сигнал ошибки определяет действительный ошибочный бит и инвертирует его посредством корректора 8 информации, связанного с каждым битом.

Схема корректора информации представляет собой m двухвходовых элементов, реализующих функцию сложения по модулю два(где rn — число информационных битов сообщения), Ка>хдый элемент складЫвает информационный бит с соответствующим сигналом, выработанным дешифратором ошибки, указывающим на ошибку в этом бите. Обнаружение дешифратором 7 ошибок четного числа активизированных синдромных битов указывает на некорректируемую ошибку.

Параллельно с вышеописанной процедурой исправления одиночной ошибки выполняются следующие контрольные действия.

После записи в регистр 5 синдромов селектор 2 информации подключает на вход генератора 3 и 4 информационные символы сообщения с кольцевым сдвигом на и/2 байтой (где иобщее число информационных байтов), а селектор 1 кода Хэмминга подключает к генератору 4 синдромов код

Хэмминга с кольцевым сдвигом на к/2 битов (где к — число контрольных битов кода Хэмминга) .

Кодирование весового кода Хэмминга осуществляется таким образом, что при подаче на вход генератора 4 синдромов одного и того же сообщения прямо и с указанным выше кольцевым сдвигом, синдромные биты получаются различным путем. Оборудование генератора 4, задействованное для генерации синдромных бытов

soю s з я sz sp ю soü sr " s7 при прямой подаче сообщения, будет генерироват соответственно биты S4, Sg, ЬЬ, Sg, Sg, Sg, 52, 5б пРи поДаче того же сообшения с кольцевым сдвигом. Результаты обеих генераций дол>хны совпадать, если соответствующее оборудование устройства функционирует правильно. Сравнение результатов генераций осуществляется на схеме 6 сравнения синдромов.

Правильность коррекции информации проверяется на блоке 9 обнаружения ошибок, который состоит из

К/2 схем сложения по модулю два, выходы которых подключены к элементу 12 ИЛИ. Блок обнаружения ошибок реализует K /2 проверок, указанных на фиг. 3.

В общем виде при построении блока обнаружения ошибок принимается во внимание

=ледующее обстоятельство. Любые две генерации синдромных битов состоят из трех частей a,b и с и имеют следующий вид: аоЬ=О

GQ+ +b=О

796847 где О,Ь и С вЂ” суммы по модулю два группы символов сообщения на входящих в другие части.

Отсюда O = С, т. е. из каждой пары генераций синдромных битов можно исключить общую часть Ь . Кроме того, из каждой пары генераций можно исключить последовательности симво-. лов, образующих паритет соответствующего байта, заметив эту последовательность величиной паритета байта.

В блок обнаружения ошибок заводятся с третьего выхода дешифратора

7 ошибки k сигналов ошибок кода

Хэмминга, которыми как бы корректируется псевдоэталонный код Хэмминга сообщения ° Псевдоэталонным он называется потому, что и в нем возможна ошибка. Кроме того, на контрольную схему сравнения поступают с дешифрато ра сигналы признаки ошибки в. байте, которые корректируют соответствующие величины паритетов, входящие в контрольные проверки. При обнаружении ошибки в корректирующем оборудовании устройства активизируется выход одного из сумматоров 11 и элемента 12 ИЛИ.

Реализуя контрольные проверки вышеописанным методом удается более чем в 2,5 раза сократить число входов в контрольные проверки и в 2 раза число выходов контрольной схемы сравнения, а число проверок уменьшить вдвое. Блок обнаружения ошибок (cM. фиг. 3) позволяет выявить вес одиночные ошибки и более 50% двоичных ошибок, возможных при сбоях в корректоре 8 и дешифраторе

7 коррекции ошибок. Увеличение числа контрольных проверок до восьми позволяет выявить все одиночные ошибки и 99% двойных ошибок (см. фиг. 4), Устройство позволяет корректировать однобитную ошибку канала передачи-хранения дискретной информации, обнаруживать двойную ошибку, а также контролировать правильность функционирования корректирующего оборудования.

Предложенное устройство позволяет сократить время коррекции ошибки и контроля достоверности выходной информации до одного цикла (в отличие от прототипа, где время контроля проводится в два цикла) при незначительном увеличении оборудования.

Кроме того, в устройстве не ис-. пользуются специальные логические элементы. формула изобретения

Устройство для коррекции ошибок с самоконтролем, содержащее генератор паритета, генератор синдромов, дешифратор ошибки, корректор информации, причем первый вхсд генератора паритета подключен ко второму входу генератора синдромов, второй вход которого соединен с первым выходом генератора паритета, первый выход дешифратора ошибки соединен с первым входом корректора информации, второй вход которого является информационным входом устройства, выход корректора информации явля15 ется первым выходом устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, в него введены селектор кода Хэмминга, селектор информации, регистр синдромов, схема сравнения синдромов, блок обнаружения ошибок, причем блок обнаружения ошибок состоит из К /2 сумматоров по модулю два я элемента ИЛИ, причем выход элемента ИЛИ является вторым выходом Устройства, первый вход элемента ИЛИ подключен к выходу первого сумматора, а второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом K /2-ro сумматора по модулю два, первый вход первого сумматора соединен с первым входом К/2-го сумматора по модулю два, с выходом селектора кода Хэмминга и с первым входом генератора синдромов, выход которого подключен ко входу регистра синдро35 мов и к первому входу схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом регистра синдромов и с входом дешифратора ошибки, второй выход которого подключен ко вторым входам .

4р первого и K /2-ro сумматоров по модулю два, третий выход дешифратора ошибки соединен с третьими входами первого и К /2-го сумматоров по модулю два, четвертые входы первого и К/2го сумматоров по модулю объединены и подключены ко второму входу генератора синдромов, пятые входы первого и К /2-го сумматоров по модулю два объединены и подключены к первому выходу устройства.

Ю Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 383050, кл. G 06 F 11/10, 270873.

2. Авторское свидетельство СССР

55 Р 451084, кл. G 06 F 11/10, 1806.75 (прототип).

796847

Составитель Н. Быкова

Редактор П. Бабич Техред Е.Гаврылешко

Корректор Н. Бабинец

Подписное

Заказ 9771/67 Тираж 754

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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