Устройство для контроля блоков оперативной памяти Советский патент 1982 года по МПК G11C29/00 

Изобретение относится к запоминающим устройствам. Известно yctpoйcтвo для контроля блоков оперативной памяти, содержащее блок управления, блок сравнения, блок формирования адресов, блок анализа количества ошибок и первый и второй блоки памяти Cl Недостатком этого устройства является невысокое быстродействие. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контроля блоков оперативной памяти, содержащее блок коррекции входной информации, селектор, .регистр контрольного кода Хэмминга, блок сравнения кода Хэмминга и контрольный блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом блока обнаружения неисправностей, второй вход - с выходом блока коррекции контрольного кода и с первым входом выходного регистра, третий вход - с выходом регистра кода Хэмминга, первым входом блока обнаружения неисправностей и первым входом блока сравнения кода Хэмминга, а чет вертый вход - с выходом блока коррекции входной информации и вторым входом выходного регистра, к третьему входу которого подключены выход генератора кода Хэмминга, входы регистра кода Хэмминга и регистра контрольного кода, второй вход блока сравнения кода Хэмминга и первый вход блока сравнения паритета записываемой информации, второй вход которого соединен с выходом паритета входного регистра, выход кода Хэмминга которого подключен ко второму входу блока обнаружения неисправностей, а информационный выход - к первому входу селектора, четвертому входу выходного регистра и первому входу блока коррекции входной информациии, второй вход которого соединен с выходом дешифратора ошибок и первым входом блока коррекции контрольного кода, второй вход которого подключен к выходу регистра 3 контрольного кода, выход селектора соединен- со входом генератора кода Хэмминга, а второй,вход - с первым входом устройства, третий вход устройства подключен к TpetbeMy входу входного регистра, ко второму входу дешифратора ошибок и к третьему вход блока сравнения паритета записываемой информации 2 J. Недостатками этого устройству являются невысхжая достоверность контроля из-за отсутствия сквозного конт роля всех блоков устр 0йства при записи и чтении информации и низкое быстродействие вследствие двойной выработки кодов Хэмминга истинной и сдвинутой входной информации, промежуточной записи, хранения и затем сравнения этих кодов. Цель изобретения - повышение достоверности контроля и быстродействи устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройство для контроля блоков оперативной памяти, содержащее первы генератор кода Хэмминга, дешифратор ошибок, блок коррекции входной инфор мации, схемы сравнения, регистр данных, регистр контрольных сигналов, регистр кодов Хэиминга, выходной регистр и селектор, первый и второй вх ды которого являютсУ) информац юнными входами устройства, причем выход регистра контрольных сигналов подключе к первому входу первой схемы сравнения, выходы селектора соединены с ин формационными входами регистра данных, регистра контрольных сигналов и регистра кодов Хэмминга и входом пер вого генератора кода Хэмминга, выход Которого подключен к третьему входу селектора и одному из входов дешифра тора ошибок, другие входы которого соединены с выходами регистра кодов ; Хэмминга и одними из входов второй схемы сравнения, первый выход дешифратора ошибок подключен к одному из входов блока коррекции входной информации, другие входы которого соединены с выходами регистра данных, а выход - с информационными входами выходного регистра, управляющий вход которого подключен к управляющим входам регистра кодов Хэмминга, регистра контрольных кодов и регистра данных и является входом синхронизации устройства, четвертый и пятый входы селектора являются управляющи24ми входами устройства, выходы выходного регистра, регистра данных и регистра кодов Хэмминга являются соответственно первым, вторым и третьим информационными выходами устройства, введены второй генератор кода Хэмминга, формирователь сигналов ошибки и формирователь контрольных сигналов, вход которого соединен с выходом выходного регистра и входом второго генератора кода Хэмминга, выход которого и выход формирователя контрольных сигналов подключены соответственно ко вторым входам второго и первой схем сравнения, первый, второй и третий входы формирователя сигналов ошибки соединены соответственно с выходом первой схемы сравнения, со вторым выходом дешифратора ошибок и с выходом второй схемы сравнения, четвертый, пятый и шестой входы фО}эмирователя сигналов ошибки подключены соответственно к четвертому и пятому входам селектора и к управляю1че«у входу выходного регистра. На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на ,фиг. 2 - функциональная схема формирователя сигналов ошибки. j Устройство содержит (фиг, 1) селектор 1, регистр 2 кодов Хэмминга, первый 3 и втррой Л генераторы кода Хэмминга, дешифратор 5 ошибок, блок 6 коррекции входной информации, выходной регистра J, формирователь 8 контрольных сигналов, первую схему 9 сравнения, предназначенную Для сравнения контрольных кодовг и вторую схему 10 сравнения, предназначенную для срав нения кодов Хэмминга, формирователь 11 сигналов ошибки, регистр 12 данных и 13 контрольных сигналов. На фиг. 1 обозначены вход синхронизации, информационные входы 15 и 16, управляющие входы 17 и 18, предназначенные для подачи сигналов записи и чтения, первые информационный 19 и контрольный 20 выходы, второй 21 и третий 22 информационные и второй 23 контрольный выходы устройства и первый 24, второй 25 и третий 26 входы формирователя сигналов ошибки. Формирователь сигналов ошибки содержит (фиг. 2) группу селекторов 27, входы которых объединены по функции И, первый 28 и второй 29 элементы НЕ,

элемент ИЛИ-НЕ 30, счетчик 31 элемент И-НЕ 32 и RS-триггер 33Генераторы 3 и (фиг. 1) кода Хэмминга состоят из элементов, реализующих функцию сложения по модулю два.5

Устройство работает следующим образом.

В режиме чтения информация из контролируемого блока оперативной памяти совместно с контрольными разрядами, О соответствующими сумме информационных бит в ячейке памяти, и с кодом Хэмминга поступает через вход 16 (фиг. 1) к селектору 1 и под управление маркера чтения по входу 1.7 поступает с вы- 5 хода селектора 1 для записи в регистры 12, 13 и 2 (фиг. 1) соответственно.

По окончании записи в регистры 12, 13 и 2 информация одновременно посту пает через блок 6 на регистр 7 для записи. Генератором 3 вырабатываются из считанной информации коды Хэмминга, которые поступают на третий вход селектора 1 и второй вход дешифратора 5, на первый вход которого поступают коды Хэмминга из контролируемого бло ка памяти с регистра 2. I. .- . . В случае прихода сбойной информации в дешифраторе 5 (фиг. 1) вырабатывается признак ошибки и деижфрируется сбойный бит, который инвертируется в блоке 6 с дальнейшей пере записью исправленной информации в регистр 7 (фиг. 1). Если же информация несбойная, то она с регистра 12 (фиг. 1) проходит блок 6 без изменений и записывается в регистр 7Независимо от того несбойная поступила информация из памяти или сбойная и в последующем скорректированная с выхода регистра 7 эта информация поступает на генератор 4, где выработанные из нее коды Хэмминга поступают на второй вход схемы 10 сравнения, на первый вход которой по ступают коды Хэмминга из контролируемого блока памяти с регистра 2 (фиг. 1). Аналогично pa6oTaet схема 9 сравнения, на первый вход которой с выхода формирователя 8 поступает контрольный код, выработанный из информа

ции, находящейся в выходном регистре 7, а на второй вход схемы 9 сравнения - контрольный код из контролиемого блока памяти с регистра 13 (фиг. 1).

Отсутствие сигналов на выходе схе 9 и 10 сравнения, следовательно, с выхода формирователя 11 соответствует тому, что информация, хранимая в контролируемом блоке памяти до считывания, и информация на выходе регистра 7 идентичны и при этом в режиме чтения задействованы все блоки и регистры устройства.

Одновременно с информацией на выходе 19 устройства поступают на выход 20 конрольные разряды с формирователя 8.

В случае выхода из строя любого элемента в каком-либо блоке или регистре устройства (например, вышел из строя бит в выходном регистре 7)

боте все блоки и регистры устройства. . Условием правильной записи в контролируемый блок памяти информации с информация на выходе 19 не соответствует информации, считываемой из контролируемой ячейки блока памяти, что тут же зафиксировано(как ошибка) сигналом из схемы 9 сравнения и передано через формирователь 11 на выход 23.. Формирователь 11 в режиме чтения пропускает ошибку либо с выхода схемы 9 сравнения при отсутствии сигнала со второго выхода дешифратора 5 (так как ошибка, возникшая на выходе схемы 10 сравнения, может быть обусловлена потерей одного контрольного разряда кода Хэмминга при чтении из контролируемого блока памяти или при передаче через устройство, но при этом информация на выходе 19 правильная) , либо в случае двойной ошибки в информационном слове - со второго выхода дешифратора 5 при отсутствии сигнала с выхода схемы 9 еравнения. | Режим записи через устройство аналогичен режиму чтения с той лишь разницей, что информация, подлежащая записи, поступает совместно с контрольным кодом по входу 16 и записывается соответственно в регистры 12 и 13, а выработанный после этого код Хэмминга в генераторе 3 под воздействием маркера записи коммутируется селектором 1 и записывается в регистр 2, и с этого момента устройство работает как бы в режиме чтения, т.е. участвуют и самоконтролируются в равыхода 21, контрольного кода с выхода 20 и кода Хэмминга с выхода 22 является отсутствие сигнала на выходе любой из схем 9 и 10 сравнения, а также на втором выходе дешифратора 5 (фиг. 1).

Предусмотрено 3 режима работы формирователя 11.

Режим I - хранение. При отсутствии управляющих сигналов записи или чтения соответственно -по входам 17 или 18 (логические нули) на выходах элементов НЕ 28 и 29 (фиг. 2) присутствуют логические единицы, а также на входах элемента ИЛИ-НЕ 30, на выходе которого логический нуль, поступающий на вход счетчика 31 и вход установки в нуль триггера 33 для установки их в исходное состояние.

На другом входе триггера 33 (фиг. 2) логическая единица, поступающая с выхода элемента И-НЕ 32, так как на его входе логический ноль с выхода счётчика 31.

Логические нули блокируют также по всем входам включение селекторов 27 - по входу 17 (фиг. 2),, по входу l8 и с выхода элемента ИЛИ-НЕ 30.

Таким образом, с выхода 23 формирователя 11 (фйг. 1) постоянно поступает логический ноль - отсутствие сигнала ошибки.

Режим II - чтение. В режим Чтения на вход 17 поступает логическая единица, которая разрешает прохождение сигнала ошибки со входа 2А (ошибка контрольного кода) и со схемы 9 сравнения (фиг. 1) через селекторы 27 (фиг. 2).

Одновременно как при чтении, так и при записи с выхода элемента 30 логическая единица, поступая на селекторы 27, разрешает проходение сигнала двойной ошибки с дешифратора 5 (фиг. Т) по входу 25 через селекторы 27 (фиг. 2), при этом производится включение счетчика 31 и этим же сигналом подготавливается к включению триггер 33 (фиг. 2).

Выходной сигнал со счетчика 31 определяет необходимое время для блокирований ложного срабатывания при выработке кодов или проведения коррекции, т.е. время работы устройства и зависит от применяемой элементной базы

Таким образом, в режиме чтения в случае имеющейся ошибки по входам

2k или 25 на выходе селекторов 27 (фйг. 2) появится сигнал логической единицы.

При совпадении этого сигнала с разрешающим сигналом с выхода счетчика 31 (фиг. 2) логический нуль с выхода элемента И-НЕ 32 установит триггер 33 в единичное состояние и с выхода 23 поступит сигнал ошибки.

Со снятием сигнала чтения, т.е. логической единицы на входе 17 (фиг. 1), формирователь 11 переключится на режим хранения.

Режим 111 - запись. Режим записи аналогичен работе формирователя 11 в режиме чтения за исключением того, что в режиме записи разрешено прохождение возникших ошибок не только по входам 2 и 25 (фиг. 1), но и по входу 2б (ошибка кода коррекции).

Прохождение ошибок по входам 2 и 26 через селекторы 27 (фиг. 2) обусловлено разрешающим сигналом записи на входе 18 (фиг. 1), а прохождение ошибки по входу 25 - разрешающим сигналом с выхода элемента ИЛИ-НЕ 30 (фиг. 2) в режимах записи и чтения.

При снятии сигнала записи на входе 18 (фиг. 1) формирователь П переключается в режим хранения.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства заключаются в более высокой достоверности контроля в режимах считывания и записи информации в оперативном блоке памяти , а также о возможности контроля всех блоков устройства и в более высоком быстродействии по сравнению с известным.

Формула изобретения

Устройство для контроля блоков оперативной памяти, содержащее первый генератор кода Хэмминга, дешифратор ошибок, блок коррекции входной информации, схемы сравнения, регистр данных, регистр контрольных сигналов, регистр кодов Хэмминга, выходной регистр и селектор, первый и второй входы которого являются информационными входами устройства, причем выход регистра контрольных сигналов подключен к первому входу первой схеf«9iсравнения, шходы селектора соединены с информационными входами регистра данных, регистра контрольных сигналов и регистра кодов Хэмминга и входом первого генератора Хэмминга, выход которого подключен к третьему входу селектора и одному из входов д ифратора ошибок, другие входы которого соединены с выходами регистра кодов Хэмминга и одними из входов второй схемы сравнения, первый выход дешифратора ошибок подключен к одному из входов блока коррекции входной информации, другие входы которого соединены с выходами регист ра данных, а выход - с информационны ми входами выходного регистра, управ ляющий вход которого подключен к управляющим входам регистра кодов Хэмминга, регистра контрольных кодов и. регистра данных и является входом синхронизации.устройства, четвертый и пятый входы селектора являются управляющиж1 входами устройства, выходы выходного регистра, регистра данных и регистра кодов Хэмминга являются соответственно первым, вторым и третьим информационными выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля и быстродействия. 9 210 оно содержит второй генератор кода Хэмминга, формирователь сигналов ошибки и формирователь контрольных сигналов, вход которого соединен с выходом выходного регистра и входом второго генератора кода Хэмминга, выход которого и выход формирователя контрольных сигналов подключены соответственно ко вторым входам второй и первой схем сравнения, первый, второй и третий входы формирователя сигналов ошибки сбединены соответственно с выходом первой схемы сравнения, со вторым выходом дешифратора ошибок и с выходом второй схемы сравнения, четвертый, пятый и шестой входы формирователя сигналов ошибки подключены соответственно к четвертому и пятому входам селектора и к управляющему входу выходного регистра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № SQijZSO, кл. G 11 С 29/00, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 720515, кл. G 11 С 29/00, 1980 (прототип).

-

-

- -

-

27

f3

33

т

25

-

-9

П

28

31

W

Фиг. 2