Устройство для декодирования двоичных кодов хемминга

(1% 01) КОМИТЕТ СССР НИЙ И ОТНРЬПЪ 4 ГОСУД АРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ инены и и счетныи в 40Жуковктротехничеса подключ ента И, а ходу выхо ход котор выходом сче и четвертый мыми выхода версные вых к первым вх рых элемент рых объедин первого эле соедин ми выходами счетчика импульсов, аего установочные входы подключенык соответствующим выходам вторых элементов И, о т л и ч а ю щ е е с .ятем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены генераторимпульсов, третий и четвертый элементы И и дополнительный, элемент ИЛИ,выход которого подключен к тактовомувходу сдвигового регистра, а его входы соединены с выходами третьего ичетвертого элементов И, причем первый вход третьего элемента И соединен с прямым выходом дополнительноготриггера, а второй - с выходом генератора импульсов, тактовая нина соединена с первым входом четвертогоэлемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу дополнительного триггера.(71) Новосибирский элекий институт(56) 1, Авторское свидетельство СССР У 892714, кл. Н 03 К 13/24, 13.11.80.2. Авторское свидетельство по заявке Ф 3220084/18-21, кл.Н 03 К 13/24, 16.12.80.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ ДВОИЧНЫХ КОДОВ ХЕММИНГА, содержащее триггеры, входные элементы И, сумматор, элемент ИЛИ, выходной элемент И, первый элемент И; вторые элементы И, дополнительный триггер,сдвиговый регистр и счетчик импульсов, прямые входы которого соединены с первйми входами соответствующих входных элементов И, выходы которых соединены со счетными входами соответствующих триггеров, выход выходного элемента И подключен к входу суммлтора, другой вход которого соединен с выходом последнего раэряда сдвигового регистра, а выход подключен к входу элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к входной шине, а выход - к информационному входу сдвигового регистра, тактовый вход которого соединен с входом счетчика,вторые входы входных элементов И объедключены к входной шине, д дополнительного тригген к выходу первого элепрямой выход - к первому ного элемента И, второй го соединен с инверсным тчика импульсов, а третий - с соответствующими прями счетчика импульсов, иноды триггеров подключены одам соответствующих втоов И, вторые входы котоены и подключены к выходу мента И, входы которого соответствующими прямы1 10517Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться в аппаратуре передачи данных по каналу с помехами.Известно устройство для декодирования двоичных кодов Хемминга, содержащее счетчики, триггеры входные элементы И, сумматор, элемент ИЛИ, выходной элемент И и сдвигоный регистр Г 1.1 ООднако устройство характеризуется низким быстродействием, .которое обусловлено .тем, что процесс декодирования осуществляется в два равных по времени цикла. В первом цикле происходит вычисление синдрома, во втором- коррекция принятой комбинации. Наиболее близким техническим решением является устройство для деко О дирования двоичных кодов Хемминга, содержащее триггеры, входные элементы И, сумматор, элемент ИЛИ, выходной элемент И, первый элемент И, нто" рые элементы И, дополнительный триг гер, сдвиговый регистр и счетчик, прямые выходы которого соединены с первыми входами соответствующих входных элементов И, выходы которых соединены со счетнымивходами соответствующих триггеров, выход выходного элемента И подключен к входу сумматора, другой вход которого соединен с выходом последнего разряда сдвигового регистра, а выход подключен к входу элемента ИЛИ, другой вход кото- . рого подключен к входной шине, а выход - к информационному входу сдвигового регистра, тактовый вход которого соединен с входом счетчика, вто- рые входы входных элементов И объединены и подключены к входной шине, счетный вход дополнительного триггера подключен к выходу первого элемента И а пРЯмОЙ Выход к перВому4 входу выходного элемента И, второй ,вход которого соединен с инверсным выходом счетчика, а третий и четвертый - с соответствующими прямыми выходами счетчика, инверсные выходы50 триггеров подключены к первым входам соответствующих вторых элементов И, вторые входы которых объединены и подключены к выходу первого элемента И, входы которого соединены с соответствующими прямыми выходами счет ,.чика, а его установочные входы подключены к соответствующим выходам вторых элементов И 2. 09 2Недостатком этого устройства также является низкое быстродействие,обусловленное тем, что процесс декодирования осуществляется в два равных по времени цикла. В первом цикле происходит вычисление синдрома,во втором - коррекция принятой комбинации.Цель изобретения - повышение быстродействия,Поставленная цель достигается тем,что .в устройство для декодированиядвоичных кодов Хемминга, содержащеетриггеры, входные элементы И, сумматор, элемент ИЛИ, выходной элемент И.первый элемент И, вторые элементы И,дополнительный триггер, сдвиговыйрегистр и счетчик импульсов, прямыевыходы которого соединены с первымивходами соответствующих входных эле.ментов И, выходы которых соединенысо счетными входами соответствующихтриггеров, выход выходного элемента И подключен к входу сумматора,другой вход которого соединен с вы-.ходом последнего разряда сдвиговогорегистра, а выход подключен к входуэлемента ИЛИ, другой вход которогоподключен к входной шине, а выход -к информационному входу сдвиговогорегистра, тактовый вход которого соединен с входом счетчика, вторые входы входных элементов И объединенй иподключены квходной.шине, счетныйвход дополнительного .триггера подключен.к выходу первого. элемента И,а прямой выход - к первому входу выходного элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходомсчетчика импульсов, а третий и четвертый - с соответствующими прямымивыходами счетчика импульсов, инверсные выходы триггеров подключены кпервым входам соответствующих вторыхэлементов И, вторые. входы которыхобъединены и подключены к выходу йервого элемента И, входы которого соединены с соответствующими прямымиВыходами счетчика импульсов, а егоустановочные входы подключены к соответствующим выходам вторых элементов И, введены генератор импульсов,третий и четвертый элементы И и дополнительный элемент ИЛИ, выход которого подключен к тактовому входусдвигового регистра, а его входысоединены с выходами третьего и чет-,вертого элементов И, причем первыйвход третьего элемента И соединен сг Таблица 1 О О 0 0 35 О 0 0 3, 1 О прямым выходом дополнительного триггера, а второй - с выходом генератора импульсов, тактовая шина соединена с первым входом четвертого элемента И, второй вход .которого подключен к инверсному выходу дополнительного триггера.На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство для декодирования двоичных кодов Хемминга содержит генератор 1 импульсов, элементы И 2 и 3, дополнительный элемент ИЛИ 4, первый элемент И 5, вторые элементы И 6,тактовую шину 7, входную шину 8, входные элементы И 9, триггеры 10, дополнительный триггер 11, выходной элемент И 12, элемент ИЛИ 13, сдвиговый регистр 14, сумматор 15 и счет чик 16 импульсов, причем выход генератора 1 импульсов, соединен с входом элемента И 2, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера 11, а инверсный выход триггера11 соединен с входом элемента И 3, второй вход которого подключен к тактовой шине 7, Выходы элементов И 2 и 3. подключены к входам элемента ИЗ% 4 выход которого соединен с входом счетчика 16 и с тактовым входом сдвигового регистра 14. Входная шина 8 подключена к .входу элемента ИЛИ .3 и к входам входных элементов И 9, другие входы которых подключены к выходам счетчика 16. Выходы входных элементов И 9 соединены со счетными входами триггеров 10, выходы . которых соединены соответственно с входами вторых элементов И 6, другие входы которых обьединены и подключены к выходу элемента И 5 и к счетному входу триггера 11, выход которого соединен с входом выходного элемента И 12, другие входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика 16. Кроме того, прямые выходы счетчика 16 подключены к входам элемента И 5. Вход сумматора 15 соединен с выходом выходного элемента И 12, другой вход которого подключен к выходу последнего разряда регистра 14, первый разряд которого через элемент ИЛИ 13 соединен с выходом сумматора 15.Устройство для кодирования двоичных кодов Хемминга работает следующим образом.В исходном состоянии все триггеры 10 и 11 устройства находятся в нуле 51709 4вом состоянии. Посылка двоичных сим=волов, закодированная в коде Хемминга, поступает одновременно на всевходные элементы И 9, в то.же времячерез элемент ИЛИ 13,.спустя 11 -тактов, число которых определяется длиной декодируемой посылки, она записывается в сдвиговый регистр 14.Счетчик 16 осуществляет подсчет тактовых 0 импульсов, поступающих на его счетный вход через открытый элемент И 2(триггер 11 в нулевом состоянии) иэлемент ИЛИ 4. В зависимости от со"стояния счетчика 16 изменяются режимы работы входных элементов И 9.Рассмотрим случай, когда из линиисвязи поступают символы кода я аа а; О, а а г, гдеа, а О, - проверочныея а а ь О у информационные разряды кода.Состояние прямых выходов счетчика16 приведено в табл. 1.)40Исходя из вышеуказанной табл. 1первый элемент И 9 пропустит симво-лыа, а а а 7,второй -аа 5 аба,третий - а . Оа ь а,. Полученные символы полностью соответствуют симво- .45 лам, находящимся в уравнениях проверок кода Хемминга. Далее разделенныесимволы поступают на счетные входысоответствующих триггеров 10, которые позволяют осуществить операцию50 сложения по модулю 2 и запомнить результат сложения, Каждому сочетаниюсостояний триггеров 10 соответствуетдвоичное число, называемое синдромомошибки, которое указывает номер по 55 врежденного разряда,Состояние элементов памяти послевычисления синдрома приведены ятабл. 2.Таблица 22 д В Оч О д 6 З а 7З О 4О 5с 6.70Процесс декодирования происходит .в два цикла. В первом цикле происходит вычисление синдрома, во втором - 15 коррекция принятой комбинации, Конец цикла определяется при помощи элемента И 5, Как только на всех прямых выходах счетчика 16 появятся единицные значения, элемент И 5 откроется 20 и на следующем такте синдром ошибки, вычисленный при помощи триггеров 10 через вторые элементы И 6, запишется в инверсном коде в счетчик 16. Одновременно триггер 11 устанавливается 25 в единичное состояние, тем самым элемент И 2 открывается, а элемент И 3 запирается, и на счетный вход счетчика 16 поступают импульсы от генератора 1 импульсов. Во втором цикле З 0 счетчик 16 осуществляет подсчет импульсов, поступающих от генератораимпульсов. Частота генератора 1 импульсов выбирается много больше, чемчастота тактовых импульсов. Тем самым значительно сокращается времявторого цикла и значительно повышается быстродействие устройства длядекодирования двоичных кодов Хемминга в целом.Если синдром ошибки отличен от О,т.е. в канале связи произошло искажение символа на-ой позиции, точерез-тактов, считая такт записив счетчик 16, на выходе выходногоэлемента И 12 появится .логическая "1".Полученный вектор ошибки суммируетсяпо модулю 2 при помощи сумматора 15с принятой кодовой посылкой. Далееисправленная кодовая посылка черезэлемент ИЛИ 13 записывается в информационный сдвиговый регистр 14. Таким образом, осуществляется коррекция одиночной ошибки,Введение в устройство для декодирования двоичных кодов Хемминга генератора импульсов,. дополнительных элементов И и элемента ИЛИ позволяет значительно увеличить его быстродействие без нарушения работоспособности в целом.1051709 Составитель С КриТехред И. Герг ель Редактор О, Сопк каз 8674 5 Подписнонного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. ИПИ 13035"Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Филиал Тиран 93 б Государств елам иэобр осква, ЖенкоКорректор И. Эрдейи