Устройство для коррекции ошибокС САМОКОНТРОлЕМ Советский патент 1981 года по МПК G06F11/10 H03M13/51 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ОШИБОК С САМОКОНТРОЛЕМ 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-ro сумматора по модулю дв с выходом селектора кода Хэмминга и первым входом генератора синдромов, выход которого подключен ко входу регистра синдромов -и к первому входу схемы сравнения, второй вход кото рой соединен с выходом регистра синдромов и с входом дешифратора ошибки, второй выход которого подключен ко вторым входам первого и к/2-го сумматоров по модулю два, третий вы ход дешифратора ошибки соединен с третьими входами первого и к/2-го с маторов по модулю два, четвертый входы первого и к/2-го сумматоров по модулю два объединены и подключены ко BTOpoiviy входу генератора синдромов, пятые входы первого и к/2-го сумматоров по модулю два объе динены и подключены к первому выходу устройства. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для коррекции ошибок с самоконтролем; на фиг. 2 - матри синдромов модифицированного весового кода Хэмминга для 8-ми байтной информационной части сообщения; на фиг. 3 - матрица контрольной схемы сравнения (4 контрольных проверок) для этого ее сообщения, на фиг. 4 матрица контрольной схемы сравнения (8 контрольных проверок). Устройство содержит (см. фи1г. 1. селектор 1 кода Хэмминга, селектор 2 информации, генератор 3 паритета, генератор 4 синдромов, регистр 5 си дромов, схему 6 сравнения синдромов дешифратор 7 ошибок, корректор 8 ин формации, блок обнаружения ошибок 9 выход 10, устройства, сумматоры по м дулю -два Ид- UK/ элемент 12 ИЛИ, выход 13 устройства, вход 14 кода Хэмминга, информационный вход 15 устройства. Устройство работает следующим образом. На входы 15 и 14 параллельным образом, поступают соответственно ин формационные и контрольные (код Хэм минга) символы кодового сообщения. Информационные символы через селектор 2 информации поступают на генератор 3 паритета и на генератор 4 синдромов. Генератор синдромов осущ ствляет сложение по модулю два согласно фиг. 2 информационных символо их паритетов и кода Хэмминга, посту пающего на генератор 4 через селектор 1 кода Хэмминга, и вырабатывает сигналы результата суммирования,, азываемые синдромами, которые заисываются в регистр 5. Синдромные иты декодируются дешифратором 7 ошиби. Сигнал ошибки определяет дейстительный ошибочный бит и инвертирует го посредством корректора 8 информаии, связанного с калсдым битом. Схема корректора информации представляет собой m двухвходовых элеменов, реализующих функцию сложения по одулю два(где m - число информационных битов сообщения), Каждый 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 п/2 байтой (где побщее 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 SG 1 2 3 4 5 6 при прямой подаче сообщения, будет генерироват соответственно биты 84 , 5 6 7 0 l % г Р подаче того же сообшения с кольцевым сдвигом. Результаты обеих генераций должны 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 проверок, указанных на фиг. 3. В общем виде при построении блока обнаружения ошибок принимается во внимание :;ледующее обстоятельство. Любые две ге1ерации синдромных битов состоят из трех частей а.Ьи с и имеют следующий вид: а® Ъ 0 С © Ъ О ,

где а,b и е - суммы по модулю два группы символов сообщения на входящих в другие части.

Отсюда а 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 Хэмминг сообщения. Псевдоэталонным он называется потому, что и в нем возможна ошибка. Кроме того, на контрольную схему сравнения поступают с дешифрат 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 (см. фиг. З) 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 используются специальные логические элементы.

Формула изобретения

Устройство для коррекции ошибок с самоконтролем, содержащее генератор паритета, генератор синдромов, дешифратор ошибки, корректор информации, причем первый вхОд i генератора паритета подключен ко второму входу генератора синдромов, второй вход которого соединен с первым выходом генератора паритета, первый

0 выход дешифратора ошибки соединен с первым входом корректора информации, второй вход которого является информационным входом устройства, выход корректора информации явля5ется первым выходом устройства, о тличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, в него введены селектор кода Хэмминга, селектор информации,

0 регистр синдромов, схема сравнения синдромов, блок обнаружения ошибок, причем блок обнаружения ошибок состоит из к/2 сумматоров по модулю два Л элемента ИЛИ, причем выход элемента ИЛИ является вторым выходом уст5роуства, 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

0 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 синдро5мов 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 , первого и к /2-го сумматоров по мо0дулю два, третий выход дешифратора ошибки соединен с третьими входами первого и к /2-го сумматоров по модулю два, четвертые входы первого и X/2i го сумматоров по модулю объединены и

5 подключены ко второму входу генератора синдромов, пятые входы первого н к/2-го сумматоров по модулю два объединены и подключены к первому выходу у строй ст в а.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 383050, кл. G 06 F 11/10, 27.08.73.

2.Авторское свидетельство СССР 451084, кл. G 06 F 11/10, 18.06.75

5 (прототип).

./