Устройство для записи и воспроизведения информации из блоков оперативной памяти с коррекцией ошибки

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii974410

Союз Советсиих

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное н авт. свид-ву (51)М. Кл.

G 1 1 С 7/00 (22) Заявлено 25.11.77 (2l ) 2546739/18-24 с присоединением заявки М

3Ьеударотеенный квинтет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет !

Опубликовано 15. 1 1.82. Бюллетень М 42 (53) УД К628.327. .6 (088.8) Дата опубликования описания 15.1 182

У. ФЪ.—.. -, 1

1

1 !

1 (72) Авторы изобретения

Э. И. Поваляев и В. А. Хуринов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ИНФОРМАЦИИ ИЗ БЛОКОВ ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ

С КОРРЕКЦИЕЙ ОШИБКИ

Изобретение относится к запоминаю- щим устройствам.

Известно устройство для записи и воспроизведения информации из блоков оперативной памяти с коррекцией ошибки построенное на специально разработанных морфических элементах, выходы которых имеют три логических состояния, причем область применения этих специальных элементов ограничена. В случае обнаружения одиночной ошибки выполняется ее кор10 рекция (1, Недостатком этого устройства является невысокая скорость работы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство содержащее селек15 тор входной информации, вход которого подключен к первому информационному входу устройства, а выход — к первому входу генератора синдромов, выход которого соединен со входом регистра паритета, выход которого подключен к первому входу блока коррекции паритета, дешифратор ошибки, пенный вход которогo

2 соединен со входом маркеров записи устройства, а выход — с первым входом блока коррекции входной информации, вторым входом блока коррекции паритета, регистр адреса, первый информационный и контрольный входы которого подключены к адресному входу устройства, второй информационный вход регистра адреса подключен ко входу маркеров записи устройства, а информационный выход — к первому входу схемы сравнения коитрольного кода Хэмминга, выход которой соединен с первым входом блока коррекции контрольного кода Хэмминга, второй вход блока коррекции входной информации подключен ко второму информационному вхо ду устройства, а выход — к третьему информационному входу регистра адреса, второй контрольный вход которого соединен с выходом блока коррекции паритета, генератор паритета и схему сравнения паритета (2).

Недостатком этого устройства является с тсутствие воэможности nilHoBpr м;н3 9744 ной трансляции информации из двух модулей памяти, имеющих автономное управление. Это устройство позволяет лишь последовательно отрабатывать операции сначала с одним модулем памяти, а потом с другим и проводить лишь частичный контроль при операции селективной байтовой записи.

Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности работы устрой- 10 ства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены элементы И, регистр синдромов, схема сравнения синд-l5 ромов, блок коррекции псевдоэталонного кода, селектор паритета, буферный регистр, селектор псевдоэталонного кода, вход которого соединен с первым контрольным входом- устройства, а выход - co вторым 20 входом генератора синдромов, выход которого подключен к первому входу схемы сравнения синдромов и ко входу регистра синдромов, выход котопого подключен ко второму входу схемы сравнения синцро- 25 мов, ко второму входу дешифратора ошибки и к первому входу первого элемента .И, второй вход которого подключен к выходу дешифратора ошибки, а выход — ко второму входу блока коррекции контроль- 30 ного кода Хэмминга, выход которого подключен к первому контрольному входу буферного регистра, первый вход блока коррекции псевдоэталонного кода соединен с

BbIxoAoM дешифратора ошибки, второй — с контрольным входом устройства, а выходс первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен ко входу

Чтение" устройства, а выход — ко второму входу схемы сравнения контрольно- 40 го кода Хэмминга, третий вход которой подключен к выходу селектора паритета, первый вход которого подключен к выхо ду блока коррекции паритета, второй в код - к ,выходу генератора паритета, вход которо- 5 го соединен с информационным выходом буферного регистра, первый вход .схемы

:сравнения паритета подключен к выходу селектора паритета, второй вход ее подключен к контрольному выходу регистра

50 адреса, информационный выход которого .соединен с первым информационным входом буферного регистра, второй информационный вход которого соединен с выходом блока, коррекции входной информации, вто. рой контрольный вход буферног регист55 ра подключен к выходу схемы сравнения контрольного кода Хэмминга, а третий вход - к выходу дешифратора ошибки.

10 4, На чертеже представлена блок-схема устройства для записи и воспроизведения, информации из блоков оперативной памя-. ти с коррекцией ошибки.

Устройство содержи т регистр входной информации 1, селектор псевдоэталонного кода Хэмминга 2, селектор входной информаци 3, блок коррекции входной информации 4, генератор синдромов 5, блок коррекции псевдоэталонного кода (Хэмминга) 6, регистр паритета 7, регистр синдромов 8, генератор паритета 9, второй элемент И 10, блок коррекции паритета 11, дешифратор ошибки 12, схему сравнения синдромов 13, элемент И 14, селектор паритета 15, схему сравнения контрольного кода Хэмминга 16, схему сравнения паритетов 17, блок коррекции контрольного кода Хэмминга 18, регистр адреса (скорректированной информации)

19, буферный регистр (записываемой ийформации) 20. Устройство имеет вход прочитанной из оперативной памяти информации 2 1, вход запи сывае мой информ аци и в память 22, вход маркеров записи 23 устройства, вход команды "Чтение" 24 устройства, выход скорректированной информации 25 устройства, выход записываемой информации 26 устройства. В соответствии с хранимой информацией регистр входной информации разделяется на блоки д (информационный) и С (контрольный хранит код Хэмминга), регистр скорректированной информации разделяется на блоки и и Р (контрольный, хранит код паритета), регистр записываемой информации разделяется на блоки d и С.

Генератор кода Хэмминга состоит из элементов, реализующих функцию сложения по модулю 2. Для 64 информационных битов генератор вырабатывает 8 сумм по модулю 2. Генератор синдромов представляет собой К (К - число символов кода

Хэмминга) двухвходовых элементов, реализующих функцию сложения по модулю

2 символов кода Хэмминга, прочитанных из памяти с соответствующими символами кода Хэмминга, выработанными генератором кода Хэмминга. На чертеже генератор кода Хэмминга и генератор синдромов показаны одним функциональным блоком, названным генератором синдромов 5.

Блок коррекции входной информации представляет собой rn двухвходовых элементов, реализующих функцию сложения по модулю 2 (где rn - число информационных битов сообщения). Каждый элемент складывает информационный бит с соот5 9744 ветствуюшим сигналом, выработанным дешифратором ошибки, указываюшим на ошибку в этом бите.

Устройство работает следуюшим образом. S

В оперативной памяти хранится инфор- мация совместно с контрольным кодом

1Хэмминга. Во время операции Чтение"

° из памяти информация с сопровождаюшим ее кодом Хэмминга поступает через вход

21 и записывается в регистр входной информации 1 соответственно в блоки сг и

С регистра. Записанная в регистр 1 ин,формация поступает через селектор 3 на ,вход генератора синдромов 5, туда же через селектор 2 поступает прочитанный ,иэ памяти код Хэмминга. B генераторе синдромов вырабатывается код Хэмминга прочитанной иэ памяти информации и результат сравнения этого кода с кодом 20

Хэмминга, прочитанного иэ памяти.

Результат сравнения, называемый синдром, записывается в регистр синдромов

Я. Ненулевое значение синдрома характеризует наличие ошибки в сообщении. Кро- 2$ ме того, генератор синдромов вырабаты вает паритеты байтов прочитанной из памяти информации, которая запоминается на регистре паритетов 7. Синдромные биты декодируются дешифратором ошибок 30

1 2. Сигнал ошибки определяет действительный ошибочный бит и инвертирует его посредством блока коррекции входной информации 4, связанного с каждым битом.

Обнаружение дешифратором 12 четного числа активизированных синдромных битов указывает на некорректируемую ошибку. При исправлении однобитной ошибки исправляется также и паритет байта посредством блока коррекции паритета 11.

Скорректированные паритеты и информация записываются соответственно в блоки P и о регистра скорректированной информации 19. Параллельно с вышеописанной процедурой исправления одиночной ошибки выполняются следуюшие контрольные действия.

После записи синдромов в регистр 8 селектор 3 подключает на вход генератора 5 информационный блок d регистра I

1 с кольцевым сдвигом íà r /2 байтов (где p — обшее число информационных байтов, прочитанных из оперативной памяти).

Аналогично селек-о-р 2 подключает на вход генератора 5 блок С регистра 1 с

SS кольцевым сдвигом на К/2 битов (где

K - число разрядов кода Хэмминга, Ilpoчитанных иэ оперативной памяти).

<0 6

Кодирование матрицы коаа Хэмминга осушествляется таким образом, что при подаче на вход генератора 5 оаной и той же информации и разрядов кода Хэмминга прямо и с кольцевым сдвигом, синаромы получаются различным путем. Обору« дование генератора, задействованное для генерации битов SO, 51, 52, 53, 54, 5, 56, S7 при прямой подаче информашш и коаа Хэмминга на вход генератора, генерирует соответственгго биты 54, 55, 56, 7, SO, S1 2, S3. при подаче той же информации и кода Хэмминга с кольцевым сдвигом.

Результаты обеих генераций аолжны совпадать, если соответствуюшее оборудование функционирует правильно.

Сравнение результата генераций осушествляется в блоке сравнения синдромов 13. Скорректированная информация, записанная в регистр 19, поступает иа первый вход контрольной схемы сравнения 16. На третий вход через селектор

15 поступает скорректированный побайтный паритет сообшения. На второй вход через второй элемент И 10 из регистра

1 под управлением команды Чтение поступает псевдоэталонный код Хэмминга, который в случае ошибки в С - бите подвергается коррекция в блоке коррекции

6. Псевдоэталонный код Хэмминга, прочитанный из памяти, мы называем потому, что в нем возможны ошибки. Несравнение псевдоэталонного кода Хэм минга, поступаюшего из блока коррекции

6 и кода Хэмминга, образованного в контрольной схеме сравнения 16, указывает на логическую ошибку в аппаратуре.

Таким образом, во время операции чтения контрольный блок сравнения выполняет функцию генератора синдромов, В схеме сравнения паритетов 17 проверяется правильность записи скорректированных паритетов в блок P регистра ,19 и правильность поступления их иа вход контрольногр блока сравнения через селектор 15.

При операции полной записи информация и сопровождаюшие ее паритеты поступают на вход 22 и записываются соответственно в блоки д и P регистра 19.

С выхода регистра 19 содержимое блока

d перезаписывается в блок d регистра

20, Записанная в блок д регистра 20. информация поступает на генератор паритетов 9. Выработанные генератором 9 паритеты через селектор 15 подаются на третий вход контрольной схемы сравнения 16. На первый вход блока поступа10 вход поступают необходимые для образования кода Хэмминга информационные биты, записанные в регистр 19. Прочитанный из памяти код Хэмминга не пропускается через второй элемент И 10. Таким образом, контрольная схема сравнения выполняет функшпо генератора кода Хэмминга.

Одновременно с этим, в случае обнаружения ошибки в информации, прочитанной из памяти, дешифратор 12 вырабатывает сигналы ошибки информационного бита и паритета.

Производится операция коррекции информации и, если ошибка. происходит в байте, который должен быть перезаписан в оперативную память, блок коррекции 18 производит инвертирование соответствующих

С битов путем подачи на блок коррекции

18 синдромов с регистра 8 через К элементов И 14, на вторые входы которых подается команда с дешифратора ошибок

tf= ШР . М ЧОШР М Ч ..ЧОШР

1 1 2 где ОШР2 — ошибка паритета;

М2 — маркер записи.

Скорректированные С-биты записывают ся в блок С регистра 20, а исправленный в блоке коррекции 4 байт заменяет ранее записанный байт с ошибкой в регистре:20 под управлением сигнала ошибки в байте, поступающего с дешифратора ошибок 12.

Если ошибки не обнаружено или произошла ошибка в байте, который не будет перезаписан в память, коррекция С-битов не происходит.

Затем производится подключение на второй вход контрольной схемы сравнения через второй элемент И 10 содержимого блока С регистра записываемой информации 20, и контрольный блок соавнения проверяет правильность присвоенноFo кода. Хэмминга для скомпанованной и скорректированной информации. Активизированный выход блока сравнения свидетельствует о логической ошибке.

Предлагаемое устройство позволяет одновременно транслировать обращение по чтению и записи к различным по модулям памяти и автономным управлением, таким образом, вдвое увеличивая быстродействие по сравнению с прототипом. При этом обеспечивается полный сквозной контроль оборудования адаптера ..как при чтении, так и при записи, чем повышаетея наложн.к ть работы как самого устройства, так л к: птрольной аппаратуры.

7 9744 ют необходимые для образования кода

Хэммннга информационные биты с регистра 19, на второй вход информация не поступает, так как на время операции записи второй элемент И 10 блокируется. 5

Таким образом, во время операции полной записи контрольная схема сравнения выступает в роли генератора кода

Хэмминга. Образованный в контрольной схеме сравнения 16 код Хэмминга, ми- >й нуя блок коррекции 18 записывается в блок С регистра 20. Образованные гене-, ратором 9 паритеты сравниваются в схеме сравнения 1 7 с с одержимым блока Р регистра 19. В устройстве операции Чтение 5 и "Запись .могут выполняться одновремено для различных модулей оперативной памяти, имеющих автономное управление, т. е. с одним модулем памяти, инициируется операция "Чтение". и информация с 29 сопровождающим ее кодом Хэмминга записывается в регистр входной информации 1, одновременно с другим модулем оперативной памяти инициируется операция "Запись и записываемая информация в сопровожде- 25 нии битов паритета записывается.в регистр .скорректированной информации 19. Далее обе операции выполняются устройством параллельно согласно вышеизложенному порядку. 30

Операция селективной байтовой записи в оперативную память начинается с функции чтения информации из памяти по входу 21 и записи поступающей из процессора информации по входу 22.

Считанная из оперативной памяти информация записывается под управлением маркеров записи совместно с информацией, поступающей по входу 22 в блок 8 регистра 19. В блок P регистра также под управлением маркеров записи записываются паритеты, поступающие по входу 22, и паритеты, образованные генератором 5 из прочитанной информации. Как считанная из оперативной памяти информация, так и об-- <5 разованные из нее паритеты поступают на

1 регистр 19, не подвергаясь коррекции, так как в этот момент. ошибка еше не обнаружена. Содержимое блока d регистра

19 перезаписывается в блок с3 регистра 20

Генератор паритетов 9 вырабатывает паритеты записанной в регистр 20 информа. ции. В схеме сравнения 17 производится сравнение паритетоЬ, записанных в блок P регистра 19, и паритетов, образованных и генераторов 9 из информации, подлежащей записи. Образованные паритеты через селектор 15 поступают на третий вход конз рольной схемы сравнения 16. На первый

9 9744 формула изобретения

Устройство для записи и воспроизведения информации из блоков оперативной памяти с коррекцией ошибки, содзржап1еэ 5 селектор входной информации, вход кото. рого подключен к первому информационному входу устройства, а выход -.к первому входу генератора синдромов, выход которого соединен со входом регистра парите-10 та, выход которого подключен к первому входу блока коррекции паритета, дешифратор ошибки, первый вход которого соединен со входом маркеров записи устройства, а выход — с первым входом блока коррек-1> пни входной информации; вторым входом блока коррекции паритета, регистр адреса, первый информационный и контрольный входы которого подключены к адресному входу устройства, второй информационный 20 вход регистра адреса подключен ко входу маркеров записи устройства, а информационный выход — к первому входу схемы сравнения контрольного кода Хэмминга, выход которой соединен с первым входом 2$ блока. коррекции контрольного кода Хэмминга, втэрой вход блока коррекции входной информации подключен ко второму информационному входу устройства, а выход -к третьему информационному входу регистра 30 адреса, второй контрольнь|й вход которого соединен с выходом блока коррекции паритета, генератор паритета и схему сравнения паритета, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью повышении быстродей- ствия и надежности устройства, оно содержит элементы И, регистр синдромов, схему сравнения синдромов; блок коррекции псевдоэталонного кода, селектор паритета, бу» ферный регистр, селектор псевдоэталонногощ кола, вход которого соединен с первым контрольным входом устройства, а выходсо вторым входом генератора синдромов, выход которого подключен к первому вхо1

10 10 ду схемы сравнения синдромов и ко входу регистра синдромов, выход которого подключен ко второму входу схемы сравнения синдромов, ко второму входу дешифратора ошибки и к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу дешифратора ошибки, а выход - ко второму входу блока коррекции контрольного кода Хэмминга, выход которого подключен к первому контрольному входу буферного регистра, первый вход блока коррекции псевдоэталонного кода соединен с выходом дешифратора ошибки, второй - с контрольным входом устройства, а выходс первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен ко входу

Чтение устройства, а выход - ко второму входу схемы сравнения контрольного кода Хэмминга, третий вход которой подключен к выходу селектора паритета, первый вход которого подключен к выходу блока коррекции паритета, второй входк выходу генератора паритета, вход- которого соединен с информационным выходом руферного регистра, первый вход схемы сравнения паритета подключен к выходу селектора паритета, второй вход ее подключен к контрольному выходу регистра адреса, информационный выход которого .соединен с первым информационным входом буферного регистра, второй информационный: вход которого соединен с выходом блока коррекции входной информации, второй контрольный вход буферного регистра подключен к выходу схемы сравнения конт-рольного кода Хэмминга, а третий входк выходу дешифратора ошибки.

Источники информации, принятые во внимание при эксцертйзе

1. GEEK Tt ensue Ыоп on согйроters. чо С-25, N 6, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР цо заявке % 2520374/18-24, кл. 4 11 С 7/00, 15.09.77 (прототип).

Устройство для записи и воспроизведения информации из блоков оперативной памяти с коррекцией ошибки Устройство для записи и воспроизведения информации из блоков оперативной памяти с коррекцией ошибки Устройство для записи и воспроизведения информации из блоков оперативной памяти с коррекцией ошибки Устройство для записи и воспроизведения информации из блоков оперативной памяти с коррекцией ошибки Устройство для записи и воспроизведения информации из блоков оперативной памяти с коррекцией ошибки Устройство для записи и воспроизведения информации из блоков оперативной памяти с коррекцией ошибки 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и системах управления

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к устройствам хранения информации, и может найти приме нение в специализированных системах хранения и обработки изображений, в ассоциативных параллельных процессорах при решении информационно-логических задач, задач поиска и сортировки данных, в устройствах обработки сигналов в реальном масштабе времени

Изобретение относится к полупроводниковому запоминающему устройству, содержащему схему обнаружения и исправления множественных ошибок
Наверх