Пересчетная схема с коррекцией ошибок

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 30.131.1970 ( 1420439/26-9)с присоединенпем заявкиПриоритетОпубликовано 05,т.1972. Бюллетень18Дата опубликования описания 27.И.1972 М. Кл, Н 031 с 2300 Катлитет по делам изоСретеиий и открытий при Совете Мииистрав СССРАвторизобретения Д, И. Степановский Заявитель ПЕРЕСЧЕТНАЯ СХЕМА С КОРРЕКЦИЕЙ ОШИБОК Предлагаемое устройство может быть использовано для построения надеждиных пересчетных схем в устройствах автоматики и вычислительной техники.В устройствах автоматикивычислительной технички и при преобразовании информации используют 1 пересчетные схемы с избыточпостью, т. е. требующие значительного количества. дополнительного оборудования, Так, для коррекции любых ошибок 1 в одной пересчетной схеме необходимо утроение оборудования и,мажоритарный элемент, выбирающий два совпадающих сигнала из трех.Предлагаемая схема позволяет осуществить коррекцию ошибок при сравнительно небольшой затрате дополнительного оборудования. Это достигается тем, что выходы и - 2 В основных и 2 Я избыточных ячеек соединены с а входами порого 1 вого элемента с весами входав, равными единице, выход которото подключен к выходу у 1 стройства и к входам синхронизации.Здесь и в дальнейшем под ошибками понимаются как постоянные отказы, вызванные конструктивными неисправностями, так и сбои, вызванные действием помех.Пересчетные схемы характеризуются коэффициентом К пересчета, под ним,подразумевают число, равное количеству импульсов, которое необходимо подать,на,вход схемы, чтобы получить импульс на ее выходе. Пересчетные,схемы можно строить как последовательным выключением элементарных пересчегных ячеек (например, трипгеров или их наборов) 5 с коэффициентами пересчета Кь Кг Кп,так и параллельным их включением, если числа йь йг й, взаимно простые. При этэм в обоих случаях должно выполняться неравенство10 К(ККг КПримем, что и что для однозначного представления числа15 К требуетсяи - 5 чисел А,т. е.Й(Мг К-в 20 Тогда, если числа й йг Й,взаимно простые, то пересчегная схема может быть по,строена таким образом, что она остается работоспособной ирн ошибках в любых г пере- счетных ячейках (еслп 5=2 г) или обнаружп вает любые ошибки в 5 пересчетных ячейках. На фиг. 1 приведена схема,с обнаружениемлюбых ошибок в 5 ячейках.Схема, содержит выход 1, пересчетные ячей ки 2, д, и - 5, и - 5+1 а, схемы И50 55 4, 5, и б, схему 7 запрета, шину 8 сигнала ошибки, штину 9,выхо,дного сигнала.Подложим, что сигналы на 1 выходе г-й ячейки появляются в случае выполнения сравнения а;= - й (под К,), т. е. когда состояние ячейки а;,соответствует остатку от деления числа К на К;. В случае нормальной ра,боты сигналы на выходах всех ячееек, а, следовательно, и на входах,схем совпадения 4, 5 и б и схемы запрета 7 появятся одновременно после приходя па вход 1 схехгы точно К импульсов. В этом случае на шиге 8 сигнал ошибки отсутствует, а на шпане 9 появится иипульс, соответствуощгй окончаншо цикла пересчета. Этот импульс служит выходным сигналои пересчетной схемы и одновременно подяетсл для устяповки всех ягеОК В нулевое состояние. В случае ошибок в люоых 5 пли меньшем числе ячееек сигналы ня выходах схем 4 и 5, а следовательно, и,на входах схемы 7 не,совпадут. При этом на пине 8 появится сигнал ошибочки, что свидетельствует о нарушении нормальной работы устройства.Обоснование этого факта можно получить, если рассмотреть схему на фиг. 1 как схему арифметического,контроля по модулю Ки - и+ Кп - 8.2КпВ такой схеме ошибка не обнаруживается, если она,кратна модулю. Такая опгибка характеризуется изменением состояния по меньшей мере 5+1 ячеек. Если обеспечить первоначальную установку состояния - гг (гпог 1 К;) на всех пересчетных ячейках, то состояние, соответствующее числу К, также соответствует окончанию цикла пересчета, т, е. моменту обнуления всех ячеек.Схема,для случая исправления опвбок в г пересчетных ячейках может быть посгроена с числом избыточных ячеек 5=2 г па основе приведепной выше схемы обнаружения ошибок, Для этого необходимо,рггзлг гные сочета. ния и - г сигналов с выходов ячеек подать на С"схем обнаружения ошибок, а с,выходов этих схем - на схему ИЛИ.В качестве примера рассмотрим пересчетную схему 5=2, г=1 избыточными ячейками и,с общим числом ячеек и=4, показанную на фиг. 2.Схема содержит вход 10, гересчетные .ячейки 11 - 14, схемы 15 - 18 обнаружения ошибок;,схемы И 19 - 22, сумматоры 23 - 2 б по модулю 2; схемы, И 27 - 30, схему ИЛИ 31, щину 32 выходного сигнала, пороговый элемент 33 ня и входов и порогом и - г, По. добная схема выдает правильный результат в случае ошибки в одной пересчетной ячейке и оонаруживает большую часть остальных возможных ошибок.Схема работает следующим образом.4Сигналы с пересчетных ячеек 11, 12, 13, 14 поступают на входы схем 15, 1 б, 17, 18, Схемы обнаружения ошибок строятся по принципу, изображенному на фиг. 1. На каждую схему обнаружения подаются три (в общем случае и - г) сигналов с выходов ячеек. При отсутст. вии ошибок сигналы на выходах схем И 27, 28,29, 30, а следовательно, и на входах схемы ИЛИ 31 совпадают. Тогда на шине 32 появляется иипульс, соответствующий оконча. 5 10 Пр едм ет из о бр етен ия Пересчетная схема с коррекцией ошибок в Р ячейках, состоящая из и параллельно включенных пересчетных ячеек со взаимно простыми коэффициентами пересчета, отличающаяся тем, что, с целью снижения количе 1 ства оборудования, выходы и - 2 Я основных и 2 Я избыточных ячеек соединены с и входами пороговото элемента с весами входов, равными единице, выход которото подключек к выходу устройства и:к входам синхронизации,нию цикла пересчета, а также,служащий для установки,на пересчетных ячейках, состояния - 1 ггпос 1 К;. На выходах сумматоров 23, 24, 25, 2 б,сигналы ошибок отсутствуют.15 В случае сбоя одной из ячеек, напримерячейки 13, все схемы обнаружения ошибок, кроме 18, на которую выходной сигнал данной ячейки не подается, обнаруживают ошиб.ку и выдают сипналы ошибок на,выходах 20 сумматоров 23, 24, 25. С выхода же,схемы 30сигнал подается на,схему ИЛИ 31 н на выход устройстава. Отказавшие ячейки однозначно определяются по ситналам ошибок, Если сипналы ошибок появляются на выхо.25 дах;всех сумматоров, то это свидетельствуетоб ошибке в двух или большем числе ячеек,Из;схемы, показанной на фиг. 2, видно, чтосхемы совпадения и схема ИЛИ в совокупности образуют, пороговый элемент с четырьЗ 0 мя,входами и порогом 3, Разделение трех.входовой схемы,совпадения на,две двухвхо.довые служит цели определения номера отказавшей ячейки. Если этого не требуется, то схема, изображенная на фиг. 2, будет вклю. З 5 чать четыре пересчетные ячейки, три трехвхо.довые схемы совпадения и схему ИЛИ на четыре входа.Таким образом, для построения пересчет.пой схемы с коррекцией ошибок в г пересчет ных ячейках необходимо иметь 2 г избыточ.ных ячееек и пороговый элемент с и входами и порогом и - г.Такие пересчетяые схемы эффытивны,так как резервирование производится,не на 45 уровне схем, а на уровне отдельных ячеек., Сапунова, 2 Заказ 184813 ЦНИИПИ Комитета803 изобрет , ЖТираж 448 Подписноеоткрытий при Совете Министров СССР шская наб., д. 4/5