Устройство для кодирования и декодирования

ЮОфеетееоо т,.чвФеееЮ фееэме НЬ429424 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветСкикСоциалистическихРеспубттик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУГосударственный комитет Совета Министров СССР 1 о делам изооретеиий и открытий(088.8) 2) Ав ыетения И, Корнейчук и зоб ороднии 1) Заявптел Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-лет Великой Октябрьский социалистической революции(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАН ДЕКОДИРОВАНИЯ Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено, например, для электронной цифровой вычислительной системы, выполненной на функциональных узлах, с большой степенью интеграции.Известно устройство для кодирования и декодирования, содержащее регистр кодирования - декодирования, соединенный через выходной коммутатор с блоком сумматоров по модулю 2, дешифратор ошибки, входы которого соединены с блоком сумматоров по модулю 2, а выходы которого и выходы блока сумматоров по модулю 2 - через входной коммутатор с регистром кодирования - декодирования, блок управления, соединенный с запоминающим регистром, с регистром кодирования - декодирования и с регистром мощности корректирующего кода, дешифратор, соединенный с индикатором реж регистром мощности корректирующег и с входным и выходным коммутатора ности кода а- оима, со кодами,хеме коррек- минимальдования наиисла отказов о, чтобы истороны, прис при небольляющие больОднако при использовании в тирующего кода, исправляющег ное число ошибок, затраты обору меньшие, но при увеличении ч его мощности будет недостаточ править все ошибки, С другой меняя в схеме коррекции ошибо шом числе отказов кода, исправ шое количество ошибок, часть мощне будет использована.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.5 Поставленная цель достигается тем, что вустройство введены схема преобразования,схема сравнения кодов и схема округления,причем выходы дешифратора ошибки соединены с входами схемы преобразования, выход10 которой соединен с входом запоминающегорегистра, входы схемы сравнения кодов соединены с выходами запоминающего регистраи регистра мощности корректирующего кода,а выход - с входом регистра мощности кор 15 ректирующего кода, выход дешифратора соединен с регистром кодирования в декодирования через схему округления,На чертеже изображена блок-схема предлгаемого устройства для кодирования и дек20 дирования.Устройство содержит регистр 1 кодирования - декодирования (РКД), который имеетвход 2 и выход 3, Регистр соединен с блоком4 местного управления (БМУ) и содержит итриггеров Т 1 - Т.Из и разрядов РКД 1 к информационныхразрядов соединены со схемой 5 округления(СО), имеющей информационный вход 6 ивыход 7. Содержимое всех триггеров РКД 130 подается через выходной коммутатор 8 наа( =. а 1 о аг,а(г= а 1 а г 1 за 4= а,;аз=-аа=а,а 8 ага 9 а ф а 10 а"вии с содержимым РМКК 15, обеспечивает подключение к первому сумматору из блока 9 ВыхОДОВ Ть Т 2, Те, Те, Те, Т 7, Те, ко Второ му - выходов ТТъ Тъ Т Те и т. д., т. е, всоответствии с выражениями (1) . Выходы первого, второго, третьего и четвертого сумматоров из блока 9 поступают на ДО 10 и на коммутатор 11. Последний также управляется 50 через дешифратор 19 содержимым РМКК 15и ИР 20. Выходы сумматоров через коммутатор 11 поступают на триггеры Тее, Тц, Та (для рассматриваемого примера).При поступлении на ДО 10 содержимого 55 избыточных разрядов на выходе дешифратора 10 нулевой код, так как поступившая на блок 9 (п - з) сумматоров по модулю 2, где и - общее количество разрядов РКД, а з - иинимальное количество информационных разрядов в РКД 1 при максимальной мощности корректирующего кода (МКК), т. е. при максимальной МКК. Все (п - з) Выходов соединены с входами дешифратора 10 ошибки (ДО) и с входами входного коммутатора 11, который связан с разрядами РКД 1, Все г выходов ДО 10 соединены с входным коммутатором 11, где Й - максимальное количество информационных разрядов в регистре 1 при минимальной МКК и п=сопз 1. Выходы ДО 10 соединены также через схему 12 преобразования числа возбужденных шин в код (СП) и запоминающий регистр 13 со схемой сравнения кодов 14, другой вход которой связан с регистром 15 мощности корректируюгцего кода (РМКК). Регистр 15 имеет вход 16 и соединен с выходом схемы 14 сравнения кодов (ССК) и с БМУ 4, который связан с регистром 13. Блок 4 имеет вход 17 и выход 18, РМКК 15 через дешифратор 19 соединен с коммутаторами 8 и 11 и схемой округления 5. Другой вход дешифратора 19 подключен к выходу индикатора режима 20, который имеет вход 21. Выход РМКК 15 соединен с дешифратором ошибок 10.Устройство работает следующим образом.При кодировании информационное слово поступает по входу 6 через схему округления 5 винформационных разрядов РКД 1, где з(1(А. Количество разрядов , отводимое для представления информации (т. е. точность), зависит от применяемой мощности корректирующего кода (т. е. от количесгва ошибок, которые необходимо исправить). Чем больше кратность ошибок, тем меньше), т, е. точность представления информации по мере увеличения ошибок уменьшается. Рассмотрим процесс кодирования на примере использоваВидно, что при неизменной общей длине кодового слова (и= 12=сопз 1) по мере увеличения мощности корректирующего кода (с 1 до 3) количество информационных разрядов падает (с 8 до 2), При отсутствии ошибок устройство настраивается таким образом, чтобы исправлять только одну ошибку (гарантированно), Для этого МКК - 1 подается по входу 16 в РМКК 15. В индикатор режима (ИР) 20 по входу 21 поступает код операции (кодирование). При поступлении й информационных разрядов (в данном примере 1=8) они записывают в РКД 1 в первые й триггеров (т. е, Т Т, ,Т 7, Те). Коммутатор 8, управляемый дешифратором 19 в соответст 5 1 О 15 20 25 зо 35 40 ния групповых (и, 1 г) кодов, оптимальных для случая независимых ошибок.Пусть для представления информации требуется 8 разрядов, т. е, юг=8, Тогда код, исправляющий одну ошибку, т. е. МКК=1, будет иметь вид (12, 8), причем аь аг, ае, аае, ае, а;, а, - это информационные разряды; ае, ае, аи, аг - избыточные разряды, которые определяются выражениями а 9 -- а(9 а ы О аь. ъо 3 ауаз;,а(о=а( -,"е а, з 04 йа,"Оа 7; а(г - -а(Еазв а,0 а;(Эагое знак Ю ез а;авп .;,;,м м;,:",цлкз 2 Для МКК=2 код имеет вид (12, 4), где аь а аз, а, - информационные разряды, остальные - избыточные, определяемые выраже- ниями а 10=агж а 4,а, - З.,э аг 93,; 2) Для МКК=З код имеет вид (12, 2), где аи аг - информационные разряды. Остальныеразряды являются избыточными.429424 а 1аг о аз ю а.з о+ с 6 о ат ь аа= оа 1 О аг О а Е а О- ав О+ а ю = 0; а, о а г о+ ао а 5 6 а 7 е п 1 о аз о+ а., о+ аз о+ а о+ ап =О аг= о 40 45 50 5выход дешифратора комбинация является разрешенной. Предположим, информация имеет вид 10100110,Тогда в соответствии с выражениями (1) ей будет соответствовать кодовое слово 101001100100, где четыре последние цифры являются избыточными. Кодовое слово считывается с выхода 3 РКД 1,При выполнении равенств на входе ДО 10 нулевой код, т, е, ошибки нет. Содержимое первых Й разрядов поступает на схему округления 5 и, так как МКК= 1, практически без округления поступает на выход 7.Предположим, что в кодовом слове есть ошибки, например, в пятом разряде. Принятое на РКД 1 ошибочное кодовое слово имеет вид 101011100100, Тогда при проверке выражений согласно (4) на выходе блока 9 появляется вектор ошибки 1011, который после дешифрирования в ДО 10 исправляет содержимое Т на обратное, т. е. в О, что будет соответствовать коррекции данной ошибки, Одновременно установочный сигнал с выхода дешифратора 10 через схему СП 12 и регистр 13 сравнивается на ССК 14 с содержимым РЫКК. При равенстве содержимого РМКК и регистра 13 ССК выдает сигнал +1 в регистр 15. Таким образом, при г ошибках применяется МКК=(+1). Это позволяет автоматически исправлять ошибки по мере их появления. В рассматриваемом примере для одной ошибки теперь применяется МКК=2. Этому соответствует групповой код (12, 4), где под информационные разряды отводится четыре разряда. Остальные разряды определяются согласно выражениям (2). Теперь информационное слово 10100110, сосчитанное из РКД 1, в схеме СО 5 округляется до 10110000 и вновь записывается в регистр 1. Кодовое слово, образованное согласно выражениям (2), имеет вид 101110100100. При декодировании на выходе 7 СО 5 получают четыре разряда, а остальные заполняют нулями, т, е,декодированное информационное слово будет иметь вид 10110000.Если произойдет еще одна ошибка, то в регистре 13 будет также, как и в РМКК записана 2, и ССК выдает +1 в регистр 15, т. е. МКК=З. Тогда схема СО 5 округляет 10110000 до 11000000 и записывает в РКД 1,10 15 20 25 30 35 При декодировании кодовое слово поступает а вход 2 РКД 1. По входу 1 б на РМКК 15 поступает величина МКК (в рассматриваемом примере МКК=1). В индикатор режима 20 по входу 21 поступает код операции (декодирование). Выходной коммутатор 8 обеспечивает проверку информационных и контрольных разрядов согласно (1), т. е,Закодированное в соответствии с выражениями (3) кодовое слово будет иметь вид 111111111000.Таким образом, предлагаемое устройство адаптируется к имеющей место ситуации и позволяет не терять информацию по мере увеличения числа ошибок, хотя бы за счет снижения ее точности. Предмет изобретения Устройство для кодирования и декодирования, содержащее регистр кодирования - декодирования, соединенный через выходной коммутатор с блоком сумматоров по модулю 2, дешифратор ошибки, входы которого соединены с блоком сумматоров по модулю 2, а выходы которого и выходы блока сумматоров по модулю 2 - через входной коммутатор с регистром кодирования - декодирования, блок управления, соединенный с запоминающим регистром, с регистром кодирования - декодирования и с регистром мощности корректирующего кода, дешифратор, соединенный с индикатором режима, регистром мощности корректирующего кода и входным и выходным коммутаторами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены схема преобразования, схема сравнения кодов и схема округления, причем выходы дешифратора ошибки соединены с входами схемы преобразования, выход которой соединен со входом запоминающего регистра, входы схемы сравнения кодов соединены с выходами запоминающего регистра и регистра мощности корректирующего кода, а выход с входом регистра мощности корректирующего кода, выход дешиф. ратора соединен с регистром кодирования - декодирования через схему округления.Корректор О. Усова Редактор Т, Иванова Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 51/6 Изд. Из 866 Тираж 624 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5