Устройство для контроля блоков обнаружения и коррекции ошибок, работающих с кодом хэмминга

(19) (Н) ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ре( 21) 3392439/18-24 входом триггера имитации одиночной (22) 16.02.82 ошибки, с первыми нулевыми входами (46) 07.02.84. Бюл. У 5 триггера запуска оперативного конт- (72) В.А. Аверьянов, М.А, Верига, роля; триггера коррекции одиночной В.И. Овсянников и А,Г. Яловега ошибки и нулевыми входами триггера (53) 681.3(088.8) результата проверки и счетчика чис- (56) 1. Процессор ЭВМ ЕС. Под ла одиночных ошибок, выход переполред, А.М. Ларионова,. М., "Статис- нения которогосоединен с вторым тика", 1975. нулевым входом триггера запуска2Хассон С. Микропрограммное оперативного контроля, вход пуска управление. М "Мир", 1973. устройства соединен с единичным3. Каган Б.М, и Каневский М.М. входом триггера запуска оперативно-Цифровые вычислительные машины и го контроля, выход которого соедисистемы. М., фЭнергияф, 19 73. нен с первым единичным входом триг 4, Патент Великобритании гера результата проверки, с первым Р 1425671, кл.с 4 А, опублик. 1976 входом элемента И и разрешающими1 прототип 1. входами информационного регистра и .(54)(57) УСТРОЙСТВО ПЛЯ КОНТРОЛЯ регистра контрольных разрядов, так- ,БЛОКОВ ОБНАРУЖЕНИЯ И КОРРЕКЦИИ товый вход устройства соединен с ОШИБОК, РАБОТИОЩИХ С КОДОМ ХЭММИНГА, вторым нулевым входом триггера корсодержащее информационный регистр, рекции одиночной ошибки и с. вторым регистр контрольных разрядов, инфор- входом элемента И, выход которого мационные входы устройства сое". , соединен с входам синхронизации динены с информационными входамитриггера имитации одиночной ошибки, информационного регистра и регистра выход Которого соединен с входом контрольных разрядов, вход пуска первого разряда информационного устройства соединен с первымигистра, выход старшего разряда коуправляющими входами информационно- . торого соединен с информационным го регистра и регистра контрольных входом триггера имитации одиночной разрядов, тактовый вход устройства ошибки, выход кратных ошибок и высоединен с тактовыми. входами инфор- . ход одиночной ошибки контролируемого мационного регистра и регистра конт- блока соединенысоответственно с рольных разряцов, выходы которых первым входом элемента ИЛИ и единичсоединены с информационными входа- ным входом триггера коррекции одиночми контролируемого блока, о т л и - ной ошибки, выход которого соединен ч а ю щ е е с я тем, что, с целью с Разрешающим входом контролируемого повьиаения надежности, в него введе" блока и с управляющим входом счетчины триггер имитации одйночной ошиб-ка числа одиночных ошибок, информаки, триггер запуска оперативного ционный выход контролируемого блока контроля, счетчик числа одиночных соединен с вторым входом элементаошибок, триггер коррекции одиночной ИЛИ, выход которого соединен с втоошибки, триггер результата проверки, Рым единичным входом .триггера резульэлемент И и элемент ИЛИ, вход сбро- тата проверки, выход которого являетса устройства соединен с единичным :ся контРольным выходом устройства.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при организации структур процессоров и каналов ввода-вывода ЭВМобщего или специального назначения.Известны устройства для контроля 5трактов передачи и хранения информации по коду Хэмминга в ЭВМ ряда 2(ЕС, 1045) и 1 ВМ 370, содержащие регистр информации, регистр контрольных разрядов, память, регистр 10адреса памяти, генератор синдромов,дешифратор и корректор одиночнойошибки, соединенные между собой ивходами-выходами устройства при помощи адресных, управляющих и информационных шин 11, 2 и 3 .Недостаток данных устройствотсутствие оперативного контроля .узлов обнаружения кратных и коррекции одиночных ошибок, что приводитк снижению надежности работы устройства.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство, содержащее информационный регистр, регистр контрольныхразрядов, информационные входы устройства соединены с информационнымйвходами информационного регистра ирегистра контрольных разрядов, входпуска устройства соединен с первым ЗОуправляющим входом информационногорегистра и регистра контрольныхразрядов, тактовый вход устройствасоединен с тактовыми входаии инфор"мационного регистра и регистра конт 35рольных разрядов, выходы которыхсоединены с информационными входамиконтролируемого блока 41,Недостатком известного устройства является отсутствие средств контроля узлов обнаружения кратных икоррекции одиночных ошибок, что приводит к снижению надежности. устройства.Цель изобретения " повышение надежности,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для контроляблоков обнаружения и коррекции, работающих с кодом Хэмминга, содержа-щее информационный регистр, регистрконтрольных разрядов, информационныевходы устройства соединены с информационными входами информационного регистра и регистра контрольных разря-,дов, вход пуска устройства соединенс первыми управляющими входами информационного регистра и регистраконтрольных разрядов, тактовый входустройства соединен с тактовыми входами информационного регистра и регистра контрольных разрядов, выходыкоторых соединены с информационнымивходами контролируемого блока, введены триггер имитации одиночнойошибки, триггер запуска оперативного 65 контроля, счетчик числа одиночныхошибок, триггер коррекции одиночнойошибки, триггер результата проверкии элемент ИЛИ, вход сброса устройства соединен с.единичным входом триггера имитации одиночной ошибки спервыми входами триггера запуска оперативного контроля, триггера коррекции одиночной ошибки и нулевыми входами триггера результата проверки исчетчика числа одиночных овмбок, выход переполнения которого соединенс вторым нулевым входом триггера запуска оперативного контроля, входпуска устройства соединен с единичным входом триггера запуска оперативного контроля, выход которого соединен с пером единичным входомтриггера результата проверки, с первым входом элемента И и разрешающими входами информационного регистраи регистра контрольных разрядов, тактовый вход устройства соединен свторым нулевыМ входом. триггера коррекции одиночной ошибки и с вторымвходом элемента И, выход которогосоединен с входом синхронизации триггераимитации.одиночной ошибки,выходкоторого соединен с входом первогоразряда информационного регистра,выход старшего разряда которого соединен с информационным входом триггера имитации одиночной ошибки, выход кратных ошибок и выход одиночной ошибки контролируемого блокасоединены соответственно с первымвходом элемента ИЛИ и единичным входом триггера коррекции одиночнойошибки, выход которого соединен сразрешающим входом контролируемогоблока и с управляющим входом счетчика числа одиночных ошибок информационный выход контролируемого блокасоединен с вторым входом элементаИЛИ, выход которого соединен с вторым единичным входом триггера результата проверки, выход которогоявляется контрольным вшходом устройства. На чертеже показана схема устройства для контроля блоков обнаружения и коррекции ошибок, работающих с кодом Хэмминга.Устройство содержит информационный регистр 1, регистр 2 контрольных разрядов, блок 3 обнаружения и коррекции, триггер 4 имитации одиночной ошибки, триггер 5 запуска оперативного контроля, триггер б коррекции одиночной ошибки, триггер 7 результата проверки, счетчик 8 числа одиночных ошибок, элемент ИЛИ 9, элемент И 10, информационные входы 11,. тактовый 12 вход, вход 13 пуска, вход 14 сброса, информационный выход 15 контролируемого блока н контрольный выход 1645 генаратор 17, дешифратор 18, корректор 19 и сигнал 20.Информационные 11, тактовый 12входы, вход 13 пуска устройстваподключены к информационным, тактовым и первому управляющему входаминформационного. регистра 1 и регистра 2 контрольных разрядов соответственно, выходы которых подключенык информационным входам блока 3, инФормационный 15 выход которого .свяэан с вторыми входами элемента ИЛИ9, первый вход которого соединен свыходом кратной ошибки, а выход -с вторым единичным выходом триггера7 результата проверки, выход которого подключен к контрольному выходу16 устройства, а нулевой вход к входу 14 сброса устройства, к которомутакже подключены нулевой вход счетчика 8 числа одиночных ошибок, единичный вход триггера 4 имитации одиночной ошибки и первый нулевой входтриггера 5 запуска оперативного контроля, второй нулевой вход которогосвязан с выходом переполнения счет-.чика 8, единичный вход с входом 13, пуска устройства, а выход подключен к единичному входу триггера 7,первому входу элемента И 10 и разрешающим входом регистров 1 и 2, Выход старшего разряда информационного регистра 1 подключен к информационному входу триггера 4 имитацииодиночной ошибки, вход синхронизации которого связан с выходом. элемента И 10 Ф второй вход которого 35связан с тактовым 12 входом устройства и вторым нулевым входом триггера б коррекции одиночной ошибки,единичный вход которого подключенк выходу одиночной ошибки блока 3, 40а выход - к разрешающему входу тогоже блока и управляющему входу счетчика 8. Выход триггера 4 соединенс входом первого разряда информационного регистра 1,Блок 3 обнаружения и коррекциислужит для обнаружения кратных и:- коррекции одиночных ошибок Дляэтой цели блок 3 содержит генератор 17 синдромов, дешифратор 1850синдромов и корректор 19, выходкоторого подключен к информационнымвыходам блока, первый вход - к первому блоку генератора 17 синдромови первому информационному входу 55блока, а второй вход - к выходу дешифратора 1 8 синдромов, первый входкоторого подключен к разрешающемувходу блока, а второй вход - к третьему выходу генератора 17 синдромов, 60первый и второй выход которого связаны с выходами кратной и одиночной ошибок соответственно, а второйвход - с вторым информационным входом блока. Предлагаемое устройство может быть использовано для контроля блоков обнаружения и коррекции, применяемых для обнаружения и коррекции ошибок в памятях, контролируемых кодом Хэмминга, используемых в ЭВМ. С этой целью каждому информационному слову в памяти ставится в соответствие контрольное слово (группаконтрольных разрядов), сформированное по правилам, определенным матрицей кода Хэмминга из разрядов информационного слова. Совокупность этих слов можно рассматривать как новое слово, состоящее из информационной и контрольной частей. Если при считывании или хранении информации в памяти (не показаны произошло искажение разряда слова, то соответствие между информационной и контрольной частями слова наруша- ется, что и свидетельствует о нали чин ошибки.Обнаружение многократных и коррекция одиночных ошибок выполняется посредством блока 3 обнаружения и коррекции. Генератор 17 синдромов обнаруживает ошибки в информации, поступающей, с выходов регистров 1 и 2, и вырабатывает синдромы. Для коррекции одиночной ошибки синдромы поступают на вход дешифратора 18 синдромов. В результате дешифрации указывается ошибочный разряд в информационном слове, который корректируется корректором 19. Скорректированная информация с выхода корректора 19 поступает на информационный выход 15 устройства для использования в вычислительном процессе.Отсутствие средств контроля коррекции одиночной и обнаружения кратных ошибок,. т.е. генератора синдромов, дешифратора синдромов и корректора может привести к искажению результата работы ЭВМ. С целью устранения указанного недостатка в устройство введены триггер 4 ими-, тации одиночной ошибки, триггер 5 запуска оперативного контроля,триггер б коррекции одиночной ошибки, триггер 7 результата проверки и счетчик 8 числа одиночных ошибок.При работе устройства в режиме контроля по начальному сигналу с входа .14 сброса устанавливаются в нулевое состояние триггеры 5-7 и счетчик 8, а в единичное состоя- ние - триггер 4. Далее по. сигналу с входа 13 пуска в информационный регистр 1 и регистр 2 контрольных разрядов заносится нулевое информационное слово с соответствующими контрольными разрядами, а триггер 5 устанавливается в единичное состояние. В первом такте работы устройства по синхросигналу стактового1072050 127/41Подписно ВНИИПИтираж 699 филиал ППП фПатентф,г.ужгород,ул,Проектная,4 входа 12 и единичному состоянию ние также по сигналу 20 кратной сшиб- триггера 5 запуска оперативного ки, который вырабатывает генератор контроля единица с единичного выхода синдромов в случае неисправимой ошибт игге а 4 вдвигается в первый раз- ки. При правильной коррекции в сле-ряд информационного слова, а в триг- дующем машинном такте по с нхрои сиггер 4 вдвигается нуль через элементналу с входа 12 триггер 6 сбрасывает И 10 из старшего разряда инфомацион- ,в нуль, единица из первого информаного слова, контрольное слово остает- ционного разряда передвигается во ся неизменным. В этом такте, следо- . второй разряда, а в первый разряд вательно, .нарушается соответствие заносится нуль с триггера 4, в кото- между информационным и контрольным 1 О рый информация заносится со старше- словами. Генератор 17 синдромов выра- го разряда регистра 1. Блок 3 выполбатывает сигнал одиночной ошибки, няет обнаружение и коррекцию одиночпо которому устанавливается в единич- ной ошибки во втором разряде, счетчик ное состояние триггер б . По единич увеличивается на единицу. Этот ному состоянию триггера 6 разрешает" 15 процесс продолжается до тех пор, пося работа дешифратора синдромов 18 ка единица не пройдет все разряды и в счетчик 8 заносится единица. регистра 1 и вновь окажется на Дешифратор синдромов определяет информационном входе триггера 4. ошибку в первом разряде, корректор Число единиц в счетчике 8 при верной 19 корректирует информационное слово.20 работе устройства должно стать равПри правильной коррекции на выходе ным количеству разрядов информаорректора должна быть нулевая инфор- ционного слова, При этом счетчик выкорректормация, при неверной работе блока 3 рабатывает сигнал переполнения, п о б ения и коррекции на выходе 15 - которому сбрасывается триггер 5.Сброс ненулевая информация. Хотя бы одна 5 триггера 5 запуска оператив огон конт- единица с информационного выхода 15 роля определяет конец выполнения опе- через элемент ИЛИ 9 при установлен- Ративного контроля. ном триггере 5 вызывает установку в Таким образом, предлагаемое устединичное состояние триггера 7 ре- ройство для контроля блоков обнаружезультата проверки, а на контрольном . Зо ния и коррекции ошибок, работающих выходе 16 появляется сигнал неверной . с кодом Хэмминга позволяет оперативкоррекции, по которому прекращается но контролировать работу узлов обнавыдача синхросигналов, по тактовому ружения кратных и коррекции одиночных входу 12 в устройство. ТриггеР 7ошибок, что увеличивает надежность устанавливается в единичное состоя- обработки информации в ЭВМ.