Устройство для хранения информации с контролем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК П 5 6 11 С 29/00 САНИЕ ИЗОБРЕТ Я области применения устроиства эа счет возможности использования в системах с контролем по четности или коду Хэмминга. Устройство содержит линейку двухступенчатых О-триггеров, образующих сдвиговый регистр, блок запоминания синдрома, блок дешифрации синдрома, блок определения полуслова, блок выборки, блок признаков ошибки, блок коррекции контрольных битов, блок формирования особых случаев, блок стробирования данных и блок коррекции информационных бйтов, В устройстве обеспечивается прием, хранение и выдача информации с контролем по четности или коду Хэмминга. В диагностическом режиме все элементы памяти устройства преобразуются в единый сдвигающий регистр, обеспечивающий последовательную передачу диагностической информации с входа на выход, 8 ил. ч, Б. Г. Л ыси к ков Г.И. Принципы машин,-Л.: Машильные КС 1543 ТМ 1,, КС 1543 ИЕ 1. Тех 49.002-01 ТУ. КС нич АНЕНИЯ ИН ся к вычислительиспольэовано при жной аппаратуры зобретения являсти и расширение случаев; на фиг, 7 - та64-разрядных слов; нашифровки синдрома.Устройство (фиг. 1) содержит линейку двухступенчатых О-триггеров, образующих сдвиговый регистр 1, блок 2 запоминания синдрома, блок 3 дешифрации синдрома, блок 4 определения полуслова, блок 5 выборки, блок 6 признаков ошибки, блок 7 коррекции контрольных битов, блок 8 формирования особых случаев, блок 9 стробирования данных, блок 10 коррекции информационных битов.На фиг, 1 также обозначены входы 11 хронизации устройства (БУМ), вход 12 оса устройства (В); вход 13 обращения ойства (Е), информационные входы 14 блица кодированияфиг. 8 - таблица рассин сбр устр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Майоров С.А., Новиорганизации цифровыхностроение, 1974, с. 113Микросхемы интегр154 ЗТМ 2, КС 1543 ИРеские условия БКО.З 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМАЦИИ С КОНТРОЛ 57) Изобретение относит ной технике и может быть построении высоконаде передачи данных. Целью и ется повышение надежно Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении высоконадежной а.-.паратуры передачи данных.Целью изобретения является повышение надежности и расширение области применения устройства за счет возможности использования в системах с контролем по четности или коду Хэмминга.На фиг, 1 изображена структурная схема устройства для передачи информации с контролем; на фиг. 2 - схема блока определения пблуслова; на фиг. 3 - схема блока признаков ошибки; на фиг. 4 - схема блока стробирования данных; на фиг, 5 - схема блока коррекции контрольных битов; на фиг. 6 - схема блока формирования особых О 1691891691897Тайица РСоставитель О. ИсаевРедактор А. Маковская Техред М,Моргентал Корректор М. Демчик Заказ 3931 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10110 15 20 устройства (О 1) входы 15 синдрома устройства (Я), диагностический вход 16 устройства (ЯО), вход 17 режима устройства (М), управляющие входы 18 устройства , информационные входы 19 устройства (О), выходы 20 - 22 признака ошибки устройства (ЕК 1, ЕВ 2, ЕВ),Блок 4 определения полуслова (фиг. 2) содержит сумматоры 23 и 24 по модулю два и элемент И 25,Блок 6 признаков ошибок (фиг. 3) содержит элементы ИЛИ 26 - 28, элементы И 29- 31, сумматоры 32, ЗЗ по модулю два.Блок 9 стробирования данных (фиг. 4) содержит элемент ИЛИ 34 и группу элементов И 35.Блок 7 коррекции контрольных битов (фиг. 5) содержит группу элементов И 36, элементы И - ИЛИ 37, 38, сумматоры 39, 40 по модулю два,Блок 8 формирования особых случаев (фиг. 6) содержит элементы И 41 - 50, элемент ИЛИ 51,Устройство для передачи информации с контролем работает следующим образом.В зависимости от принятой системы контроля в вычислительной системе оно имеет диагностический режим и два рабочих режима.1. Первый рабочий режим ориентирован на избыточный код с проверкой на четность; в этом режиме осуществляются прием, хранение и выдача принятой информации, а также выдача сигнала-признака наличия ошибки в слове (в случае ее возник. новения); данный режим задается логическим нулем на входе 17 устройства; на вход 15 поступают логические нули.2. Второй рабочий режим ориентирован на модифицированный код Хэмминга; в этом режиме осуществляются прием, коррекция (если возникла одиночная ошибка) и выдача исправленной информации, а также выдача сигнала признака типа ошибки; данный режим задается логической единицей на входе 17 устройства, а на вход 15 в этом случае поступает 8-разрядный синдром Ошибки Я=Яо, Я 1, Я 2, Я 4, Я 8, Я 16 Я 32, ЯТВ первом рабочем режиме 18-разрядные данные, поступающие с входа 14, распределяются следующим образом; 16 информационных битов 01 1/16 поступают на блок 10 коррекции информационных битов, два контрольных бита С О/1 - на блок 7 коррекции контрольных битов, а.на блок 6 признаков ошибки поступают все 18 битов, т.е, информационные и контрольные.Логический нуль с входа 17 поступает на элемент И 25 блока 4 определения полуслова. В ыходной (нулевой) сигнал элемента 25 30 35 40 45 50 55 И 25 поступает на блок 9 стробирования данных, в результате чего на всех выходах этого блока вырабатываются нули, которые далее поступают на блок 10 коррекции информационных битов и в свою очередь разрешают прохождение информационныхбитов 01 1/16 на входы блока 1. Поскольку синдром ошибки в первом режиме равен нулю, то его частичная дешифрация в блоке 4 приводит к нулевому результату. Поэтому на одном из входов каждого элемента И группы 36 в блоке 7 будет логический нуль. Следовательно, на выходах элементов И - ИЛИ 37, 38 также вырабатываются логические нули, которые далее поступают на входы сумматоров 39 и 40 по модулю два и обеспечивают прямое прохождение через эти сумматоры контрольных битов, которые далее поступают на входы блока 1, Запись информационных 01 1/16 и контрольных С О/1 битов в лийейку двухступенчатых О-триггеров блока 1 происходит по двум синхросигналам ЯУ 1 ч 2 и ЯУМ 3 соответственно (синхросигнал ЯУИ 1 является диагностическим и в рабочих режимах на устройство не подается),Контроль записываемой информации осуществляется в блоке 6, где на элементе 32 формируется сумма по модулю два битов 1 - 8 (первый информационный байт) и 17 (первый контрольный бит), поступающих по входной шике 14, а на элементе 33 формируется сумма по модул ю два битов 9 - 16 (второй информационный байт) и 18 (второй контрольный бит), поступающих по той же входной шине 14. Если на выходах элементов 32, 33 возникает сигнал логической единицы, то это означает, что в соответствующем информационном байте (или в соответствующем контрольном бите) возникла ошибка нечетной кратности (одиночная, тройная и т.д.). Поэтому выходы сумматоров 32, 33 обьединены на элементе ИЛИ 27 и простробированы на элементе И 31 сигналом рабочего режима М, поступающим с входа 17 устройства. Выработанный таким образом сигнал-признак ЕВ обнаружения ошибки проходит через элемент ИЛИ 28 на выход 22 устройства.Во втором рабочем режиме на четвертом управляющем входе 17 устройства задается логическая единица, В этом режиме используется код Хзмминга и контрольные разряды формируются в соответствии с табл. 1 (фиг, 7), В этом случае по входам 15 устройства на блок 2 запоминания синдрома, который представляет собой линейку двухступенчатых О-триггеров с селекторами, поступает 8-разрядный синдром Я=Яо, Я 1, Я 2, Я 4, Яв, Я 16, Язг, Ят. Запись синдромапроисходит по двум синхросигналам ЯУИ 2 и ЯУМ 3. С выходов блока 2 биты синдрома 318 и Яз 2 поступают на блок 4 определения ошибочного полуслова, на который также поступает 2-разрядный код с входа 18, определяющий позицию данной БИС. Блок 4 осуществляет сравнение двух 2-разрядных кодов на сумматорах 23, 24 и вырабатывает сигнал идентификации БИС с ошибочной входной информацией Сб=1 при их равенстве; при их неравенстве вырабатывается сигнал С 1 б=О, что говорит о том, что на данный БИС пришла безошибочная информация (за исключением так называемых "особых случаев", о которых говорится несколько позже). Сигнал С 1 б формируется в результате объединения выходов сумматоров 23, 24 по И на элементе И 25. При помощи двух других входов элемента И 25 сигнал С 1 с 1 стробируется сигналом выбора рабочего режима М, приходящим на вход 17 устройства; и сигналом-признаком одиночной ошибки ЕВ 1, поступающим с первого выхода блока 6 и параллельно подающимся на выход 20 устройства.Биты синдрома 31, 32, 34 и 38 с выхода блока 2 поступают на блок 3 дешифрации синдрома, где вырабатывается слово ошибки Е=Е 1, Е 2Е 18, локализующее ошибочный бит в рабочем полуслове. Весь 8-разрядный синдром 3=3 о Я 1 Я 2, Я 4, ЯВ, 318, Яз 2, Ят поступает на блок 6 признаков ошибки, где определяется тип ошибки по следующим логическим соотношениям:Е В 1=3 Т (30 М 31 ч 32 Ч 34 чЯВМ 316632) ЕВ 1 - сигнал-признак одиночной ошибки;Е В 2=йт (Яоч 31 м 32 ч 34 ч 38 ч 318 у 332) ЕВ 2 - сигнал-признак двойной ошибки;ЕВ=ЯтчБРФЮ 32 М 34 ч 38 ч 318 УЯз 2 ЕВ - сигнал-признак любой обнаруженной ошибки (в том числе многократной),Сигнал С 1 б поступает на вход блока 9 стробирования данных и разрешает(или не разрешает) слову ошибки Е пройти с выходов блока 9 на вход блока 10 коррекции информационных битов,. где исправление ошибки осуществляется при помощи линейки двувходовых сумматоров по модулю два,Далее откорректированная информация записывается в блок 1 двухступенчатых О-триггеров с селекторами по двум синхросигналам ЯУй 2 и ЯУЧ 3 соответственно.Рассмотрим корректировку контрольных битов.Расшифрованные биты 31, 32, 34, 38 синдрома (слово ошибки Е в рабочем полуслове) с выхода блока 3 поступают на группу элементов И 36 блока 7 коррекции контрольных битов, на которую также поступают биты ЯО, 318, Яз 2, Ят синдрома (фиг. 5). Эле 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 менты И группы Эб фактически являются последней ступенью неполного дешифрато ра полного синдрома ошибки ЯР, 31, 32, 54.38, 318, 332, Ят, выявляющего ошибку в контрольных разрядах СР, С 1, С 2, С 4, Св, С 18, С 82, Ст в соответствии с табл, 2 на фиг. 8 и формирующего слово ошибки в контрольных раарядах ЕС=ЕСР, ЕС 1, ЕС 2, ЕС 4, ЕСВ. ЕС 16, ЕСЗ 2, ЕСТ. Биты этого слова далее идут на селекторы, состоящие из элементов И-ИЛИ 37, 38. На эти же селекторы с блока 5 поступают сигналы локализации БИС (РЯ). На выход первого селектора может пройти один из сигналов ошибки ЕСР, ЕС 2, ЕСВ, ЕСз 2, если данная БИС является первой, второй, третьей или четвертой соответственно. На выход второго селектора может пройти один из сигналов ошибки ЕС 1, ЕС 4, ЕС 18, ЕСТ, если данная БИС является первой, второй, третьей или четвертой БИС соответственно, Далее пара выбранных сигналов ошибки поступзет на корректор контрольных битов, состоящий из двух двувходовых сумматоров 39 и 40 по модулю два.На другие входы этих элементов с входа 14 устройства подаются контрольные биты СО и С 1 для первой.БИС, С 2 и С 4 для второй БИС, Сз и С 1 о для третьей БИС, Сз 2 и Ст для четвертой БИС, Откорректированная пара контрольных битов далее подается для хранения на блок 1.Два разряда информации - 1 и 33-й (табл. 1) носят статус особых разрядов, так как они нарушают регулярность формирования контрольных битов, При работе с 64- разрядным словом возникает необходимость формирования сигналов ошибки для этих разрядов отдельно. Так, 1-й разряд в табл. 1 расшифровки синдромов находится на месте первого разряда, но не в своем, первом полуслове, а в третьем (табл. 2). Аналогичное положение с 33-м разрядом: в таблице расшифровки синдромов он находится в своем (третьем) полуслове, но не в первом, а во вторсм разряде, Следовательно, возникает необходимость выполнить полную дешифрацию полного синдрома для этих двух разрядов. Такая дешифрация выполняется в блоке 8 при помощи элементов И 41 и 42, вырабатывающих сигналы ошибки Е 1 и Езз (фиг. 6). Далее сигналы Е 1 и Езз стробируются на элементах И 43,44 сигналами локализации БИС, поступающими с блока 5: Отстробированный сигнал Е 1 далее поступает на первый разряд 7-разрядной выходной шины блока 8, по которой поступает на элемент ИЛИ 34 блока 9 (фиг, 4). В результате этого на выходе элемента ИЛИ 34 фор 1691897мируется сигнал ошибки дпя первого разряда рассматриваемой БИС, то есть.для первого разряда слова (первого разряда в первой БИС);для 17-го разряда слова (пераого разряра во второй БИС);для 33-го разряда слова (первого разряда а третьей БИС);для 49-го разряда слова (первого разряда в четвертой БИС),Далее выходной сигнал элемента ИЛИ34 поступает на вход соответствующегоСумматора по модулю два в блоке 10, обеспечивая тем самым коррекцию первого разряда а данной БИС (то есть либо 1-го, либо17-го, либо 33-го, либо 49-го разряда в слове).Отстробироаанный сигнал Езз с элемента И 44 поступает на вход элемента ИЛИ 51и на инверсный вход элемента И 46. В первом случае он "подмешивается" к сигналуОшибки в первом разряде данной БИС, а вовтором случае запрещает прохождение акорректор сигнала ошибки во втором разряде этой БИС (напомним, что в таблице расшифровки синдрома на фиг, 8 33-й разрядстоит во втором разряде третьего полуслова; хотя по сути он является первым разрядом третьего полуслова), Выходной сигналэлемента ИЛИ 51 поступает на один из входов элемента И 45. На четыре других инверсных входа этого элемента поступаютсигналы ошибки в контрольных разрядахЕСо, ЕС 1, ЕСзг, ЕСт, что необходимо длятого, чтобы исключить влияние ошибок вконтрольных разрядах Со, Сы, Сзъ Ст, которые по таблице расшифровки неполногосиндрома (табл. 2 на фиг. 8) формально располагаются в первых разрядах некоторыхполуслов.Такую же роль, как и элемент И 44, играют элементы И 46-49, исключая влияниетех сигналов, которые лишь формально (потабл, 2 на фиг, 8) занимают избыточные по.зиции а некоторых полусловах:сигнал С 1 находится в избыточной позиции второго разряда;сигнал С 2 - в избыточной позициитретьего разряда;сигнал С - в избыточной позиции пятого разряда;сигнал С - в избыточной позиции девятого разряда,В диагностическом режиме все элементы памяти в устройстве должны составлятьединый сдвигающий регистр, способныйпоследовательно воспринимать и выдаватьдиагностическую информацию при подачена него диагностических синхросигналов(рабочие синхросигналы при этом блокиру 51015 Формула изобретения Устройство для хранения информации с контролем, содержащее линейку двуступенчатых О-триггеров, образующих сдвиговый регйстр, синхровходы которого с первого по третий являются входами синхронизации устройства, вход сброса - входом сброса устройства, вход выборки - входом обращения устройства, а выходы - информационными выходами устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения устройства за счет возможности использования в системах с контролем по четности или коду Хэммингэ в устройство введены блок запоминания синдрома, блок дешифрации синдрома, блок определения полуслова, блок выборки, блок признаков ошибки, блок коррекции контрольных битов; блок формирования особых случаев, блок стробирования данных и блок коррекции информационных битов, причем выходы блока коррекции информационных битов соединены с информационными входами первой группы сдвигового регистра, а входы первой группы подключены к выходам блока стробирования данных, информационные входы первой группы которого соединены с выходами блока дешифрации синдрома, с входами первой группы блока коррекции контрольных битов и с входами первой группы блока формирования особых случаев, входы второй группы и выходы которого подключены соответственно к выходам первой группы блока коррекции контрольных битов и к информационным входам второй группы блока стробирования данных, управляющий вход которого соединен с выходом блока определения полуслова, первый управляющий вход которого является входом признака режима контроля устройства и соединен с управляющим входом блока признака ошибки, информационные входы первой группы которого подключены к выходам блока запоминания 20 25 30 35 40 45 5055 ются). В данном случае единый сдвигающий регистр формируется из триггеров блоков 2 и 1, соединенных специальным одноразрядным ответвлением от выходной шины блока 2, передающим содержимое последнего (восьмого) триггера блока 2 нэ четвертый вход блока 1.Запись диагностической информации в единый сдвигающий регистр осуществляется через третий информационный вход 16 устройства по синхросигналам ЯУМ 1 и ЯУМ 3. Выход информации из регистра выполняется по цепи последнего (восемнадцатого) разряда выходной шины 19 устройства.