Запоминающее устройство с самоконтролем

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯк двтоаском свидетедьствюВОВЛО 2 Союз Советских Социапистицеских Республик(21)2301 1 С 29/О иием заявкирисо осударственнын номнтеСовета министров СССРпо делам нзооретеннйн открытий(43) Опубликовано 25.05. 78 (4) Дата опубликования оп летань %19иия Й. 053 2 088.. Г. Слипченко, В. И. Корнейчун Май Гуррун Киевский ордена Ленина политехнический институт м, 50-летия Великой Октябрьской социалистическ революции(54) ЗАПОМИНАС САМО ВЩЕЕ УСТРОЙСТВОКОНТРОЛЕМ1 2Изобретение касается запоминающих уст. Цель изобретег:;л - польнленне надежносройств, Известны запоминающие устройства с ти устройства.самоконтролем 1) и 2), Для этого в устройстве введены коммута.Одно из известных устройств содержит на- торы, блоки управления длиной кода и дололкопители, регистры слован адреса, блоки коди- нительные элементы И и ИЛИ, выход реэеррования и декодирования 11. нного регистра слова через одни дополннтельНедостатком этого устройства является не- ные элементы И и ИЛИ подключен к одному высокая эффективная емкость. из входов первого коммутатора, соединенногоИз известных устройств наиболее близким с блоком декодироваттия, вход резервного ретехническим рещеиием к предложенному являет. гистра слова через другие дополнительные элеся запоминающее устройство с самоконтролем, р менты И и ИЛИ соединен с выходом второго содержащее основные и резервные накопите- коммутатора, подклточеттноо к блоку кодироли, подключенные к соответствующим регист-. вання, выходы регистров мощности и корректирам слова и регистру адреса, блок декодиро- рующего .кода через соответствующие дополвания, вход которого через элементы ИЛИ сое- нительные элементы И подключены ко входам динен с выходами основных регистров слова, блоков управления длиной кода, выходы кото- входы которых подключены к выходу блока з рых через соответствующие дополнительные кодирования; регистры мощности корректнру- элементы ИЛИ соединены со входами коммутающего кода, выходы которых через соответству. торов,ющие элементы И подключены ко входам бло- На чертеже приведена структурная схема ка сравнения и блоков кодирования и декодиро- устройства; содержащего, например два основ. вания, подключенных к выходному регистру ных н один резервный накопители.слова 2, Устройство Содержит регистр адреса 1 с инНедостатком этого. устройства является то, формационным входом 2, Выход регистра 1 со. что в случае возникновения отказов в одно- . единен с основными накопителями 3 и 4, в ко. именных ячейках основных и резервных пако- торых хранятся информационные разряды, и с пителей выдача информации невозможна, что резервным накопителем 5, в котором хранятся существенно снижает надежность устройства, 25 контрольные разряды слов накопителя 3 и кон.трольные разряды слов накопителя 4. Выход накопителя 3 соединен со входом регистра слова б, Другой вхол регистра слова б связан с блоком колнрования 7. Выход накопителя 4 соединен со входом регистра слова 8. Другой вход регистра слова 8 подключен к блоку кодирования 7. Выходы регистров б и 8 полключсны через элементы ИЛИ 9 к блоку декодирования 10,Выход резервного накопителя 5 соединен со входом регистра слова 11. Выход регистра 11 подключен к одному входу элементов И 12.Выходы элементов И 12 подключены через элементы ИЛИ 13 ко входу коммутатора 14.Выход коммутатора 14 связан с блоком 10.Один выход блока 10. соединен со входом выходного регистра слова 15, имеющего информационный выход 16 и вход 17, а выход регистра 15 соединен с блоком 7. Выход блока 7 соединен с одним входом коммутатора 18. Выход коммутатора 18 соединен со входом элементов И 19, выходы которых через элементы ИЛИ 20 полключены ко входу регистра 1;Второй выход блока О подключен к одному входу блока сравнения 21. Другой вход блока 21 через. элементы И 22 подсоединен к регистру, мощности корректирующего кода 23.Один выход регистра 23 через элементы И 24 связан с блоками 7 и 10, а другой выход е".о через элементы И 25 соединен с блоком управления длиной кода 26, который выполнен, на.пример в виде шифратора. Выход блока 26 чер:з элементы ИЛИ 27 и 28 связан с коммутаторами 18 и 14. Третий вход блока 21 через элементы И 29 соединен с регистром мощности корректирующего кода 30. Один выход регистра 30 через элементы И 31 соединен с блоками 7 и 10, а другой выход регистра 30 через элементы И 32 соединен с блоком управления длиной кода 33. Выход блока 33 через элементы ИЛИ 27 и 28 соединен с коммутаторами 14 н 18. Выход блока 21 соединен через элементы И 34 со счетчиком 35 и через элементы И 36 - .со счетчиком 37. Блок управления 38 связан с регистром 1, с накопителями 3, 4 и 5, с регистрами б, 8, 11 и 15, с блоками 7 и 10; с регистрами 23 и 30, с элементами И 2, 19,. 22, 24, 25, 29, 31, 32, 34 и Зб и со счетчиками 35 и 37.Предложенное устройство работает следующим образом.Регистры 23 и 30, управляющие блоками 7 и 10, настраиваются путем записи в них соответствующих слов на код, мощность кото.рого определяется максимальной кратностью находящихся в ячейках накопителей соответственно 3 и 4 отказов (под мощностью К корректирующего кода подразумевается его способность исправлять ошибки кратности отдо К включительно). Настройка регистров 23 и ЗО происходит следующим образом,В начале работы устройства, когда отказы в ячейках накопителей 3 и 4 отсутствуют, регистры 23 и 30 настраиваются на кол, мощность которого равна, например 1 (код Хэмминга), По мере, накопления в ячейках на 5 1 О 15 20копителей 3 и 4, возникающих в разные моменты времени, например олнократных отказов, кратность отказов, имеющихся в некотором количестве этих ячеек, будет постепенно увеличиваться от до К. При этом соответствующие регистры 23 н 30 перестраиваются на коды с мощностью, равной соответственно 2, 3, ., К+ 1.В исходном состоянии счетчики 35 и 37 установлены в 0. На регистр 1 ио входу 2 поступает адрес ячейки накопителя 3 илн 4, к которой необходимо обратиться.При считывании в случае нахождения ячейки, в накопителе 3 слово из накопителя 3 поступает на регистр 6, а и случае нахожления ячейки в накопителе 4 слово нз накопителя 4 поступает в регистр 8. При этом слово из одноименной ячейки накопителя 5 считывается в регистр 11. Далее. слово из регистра 6 илн из регистра 8 через элементы ИЛИ 9 по. лается в блок 10.Контрольные разряды ири этом поступают из регистра 1 в элементы И 2. Еслч слово считывается нэ накопителя 3, то контрольные разряды без разворота проходят через элементы И 12, а если слово считывается иэ накопителя 4, то контрольные разряды разворачиваются, т. е, п-ый разряд занимает место 1-го разряда, и - 1-ый разрял занимает место 2-го разряда и т, д, Слова из элементов И 12 поступают через ИЛИ 13 в коммутатор 14. При считывании слова из накопителя 3 по содержимому регистра 23 блок 26 определяет количество необходимых контрольных раэрядов. По соответствующим сигналам из блока 26, которые через элементы ИЛИ 27 поступают в коммутатор 14, коммутатор разре-. шает выдачу только контрольных разрядов слова, записанного в накопителе 3. Если слово считывается из накопителя 4, то все происходит аналогично, но тогда работают вместо регистра 23 регистр 30, а вместо блока 26 - блок 33,В блоке 10 слово проверяется на наличие ошибки, и если ее нет, то информация выдается из блока 10 в регистр 15. Если ошибка обнаруживается, то в блоке 451 О с помощью корректирующего кода она исправляется и декодированное исправленное сло.во выдается на регистр 15. При эзом иэ блока 10 выдается сигнал на блок 21, где сранивается кратность ошибки, обнаруженной блоком О .и мощность корректирующего кода, задавае мая регистром 23 или 30, При их равенствеблок 21 выдает сигнал через элементы И 34 в счетчик 35 в случае считывания слова из накопителя 3 или через элементы И 36 - в счетчик 37 в случае считывания слова из накопителя 4. При этом содержимое счетчика увеличивается на 1. Если солржимое счетчика достигает заранее усзановленного числа, из счетчика подается сигнал в блок 38 на перезапись информации в соответствующем накопителе с использованием кола, исправляю 6 о щего двойные ошибки.Перезапись информации в накопителе 3 или 4 с использованием более мощного кода осуществляется всякий раэ, когда содержимое со. отвстствукзгцего счетчика постигает заранее за.нн " в лнэлементах И 12 разворачиваются, т. е, в коммутатор 14 поступает слово УУгУ,УХа Х 17 гХг 71. По сигналу из регистра 30 блок 33 через элементы ИЛИ 27 дает сигнал для пропускания первых четырех разрядов из коммутатора 14 в блок 10. Таким образом, в блок 10 из коммутатора 14 поступают контрольные разряды У 1 УгУ,У. Из блока 10 на регистр 15 выдается декодированное слово.Если блокО обнаруживает ошибку, то выдается сигнал 1 из блока 10. При этом блок 21 выдает сигнал в счетчик 35 или в счетчик 37, по которому в одном из них накапливается едннмца. Если содержимое счетчика достигает 55 да ои е чины. При перезаписи слова с н тываются на регистр 15, кодируются более мощным кодом и записываются в те же ячейки соответствующего накопителя, откуда они были счнтаны.Информационные разряды из блока 7 непосредственно записываются в накопитель 3 10 илн 4 по адресам, последовательно указываемь.м регистром 1. Контрольные разряды по. ступают в коммутатор 18. Количество выдаваемых контрольных разрядов из коммутатора 8 в элементы И 19 определяется блоком 26 или 33 в соотвегствии с новым содержимым регистров 23 или 30, задающих более мощный код. Контрольные разряды из элементов 19 поступают в элементы ИЛИ 20 и далее в накопитель 5 без разворота, если перезапись идет в накопителе 3 и.с разворотом, если перезапись осуществляется. внакопителе 4.Пусть в накопителе 3 в одной из ячеек было записано 16-ти разрядное слово 101 001, а в накопителе 4 в одноименной ячейке было записано 16-ти разрядное слово ООф 011, Для исправления одиночной ошибки 16-ти разрядного слова требуется 4 контрольных разряда, Пусть Х - контрольные разряды накопителя 3, а У - контрольные разряды накопителя 4, Буквой 7 обозначены еце неиспользованные разряды. Тогда в накопителе 5 записано словоХ 1 ЕгУХХХеУРЛгУ 1При считывании слова информационные разряды поступают из регистра 6 или 8 через элементы ИЛИ 9 в блок 1 О. Контрольные М разряды при этом из регистра1 поступают в элементы И 12, Если слово находится на регистре 6, то контрольные разряды без разворота нз элементов И 12 поступают через элементы ИЛИ 13 в коммутатор 14. Так как 4, в регистр 23 записана 1, то блок 26 выдает в коммутатор 14 сигнал на пропускание. через него первых 4 разрядов, т. е, в блок 10 поступают контрольные разряды Х ХгХгХ,. Если слово находится на регистре 8, то контрольные разряды иэ регистра 11 в 43 заранее заданной величины, то производится перезапись информации в соответствующем на. копителе кодом, исправляющим двойную ошибку.Содержимое соответствующих регистров 23 или 30 увеличивается на единицу. Так как для исправления двойной ошибки необходимо 8 контрольных разрядов, то по соответствую. щим сигналам из регистра 23 нли 30 блоки 26 или 33 разрешают выдачу иэ коммутатора 18, куда поступили контрольные разряды слова, находившегося а блоке 7, первых 8 разрядов. Гри перезаписи в накопителе 3 через коммутатор 18 в элементы И 19 поступают слова 7. 7 г-, Хг, которые через элементы ИЛИ 20 поступают в накопитель 5. В накопителе 5 после пере. записи записано слово 7 юг 7 ХХ 6 Х 7 ХяУа УгУгУ 1, Если перезапись осуществляется в на. копителе 4, то иэ коммутатора 18 в элементы И 9 выдаются слова У,УгУг. После разво. рота в элементах И 19 выдаются через элементы ИЛИ 20 в накопитель 5 слова УУУ,. В накопителе 5 после перезаписи будет записано слово ХЕ,Х,ХгХгХУв.У 1. Формула изобретенияЗапоминающее устройство с самоконтролем, содержащее основные и резервные накопители, подключенные к соответствующим регистрам слова и регистру адреса, блок декодирования, вход которого через элементы ИЛИ соединен с выходами основных регистров слова; входы которь х подключены к выходу блока кодирования, регистры мощности корректирующего кода, выходы которых через соответствующие элементы И подключены ко входам блока сравнения и блоков кодирования и декодирования подключенных к выходному регистру слова, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит коммутаторы, блоки управления длиной кода и допол. нительные элементы И и ИЛИ, выход резервного регистра слова через одни донолнительные ."-цементы И и ИЛИ подключен к одному из входов первого коммутатора, соединенного с блоком декодирования, вход резервного регистра слова через другие дополнительи ые элементы И н ИЛИ соединен с выходом второго коммутатора, подключенного к блоку кодирования, выходы регистров мощности н корректирующею кода через соответствующие дополнительные элементы И подключены ко входам блоков управления длиной кода, выходы которых через соответствующие дополнительные элементы ИЛИ соеди. иены со входами коммутаторов.Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР385319, кл. б 11 С 29/00, 197.2, Авторское свидетельство СССР217458, кл. б 11 С 29/00, 1968.твенного ко лам нзобрет ква, Ж, Патент, г итета Сонета Министров СССРений н открыти 11Раушская наб А. 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4