Оперативное запоминающее устройство с коррекцией информации

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИК 191 (И С 29/00 У СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТО тельство СССР 29/00, 1978. 1979, с, 27 онтроля,суммаа дантр ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮШЕЕ УСТРОЙСТВО С КОРРЕКЦИЕЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее основной и контрольный накопители, блок контроля, выходы которого соединены с информационными входами контрольного накопителя и дешифратора, выходы которого подключены к одним из управляющих входов блока коррекции, одни из входов и выходов которого соединены соответственно с выходами основного накопителя и с информационными входами основного накопителя и одним из входов блока контроля, другие входы которого подключены к выходам контрольного накопителя, другие входы и выходы блока коррекции являются информационными входами и выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены сумматоры по модулю два, коммутатор, регистр команд, регистр данных, регистр контрольного кода, регистр признака ошибки, элемент ИЛИ-И и элемент И, причем входы первой группы первого сумматора по модулю два соединены с выходами блоквходы первой группы второтора по модулю два и региных подключены к выходам ного накопителя, выходы основного накопителя соединены с входами второй группы сумматоров по модулю дваи регистра данных, выходы которогоподключены к входам третьей группыпервого сумматора по модулю два,выходы и входы четвертой группы которого соединены соответственно свходами и выходами регистра контрольного кода и одними из входовкоммутатора, выходы которого подключены к входам регистра признакаошибки, выходы которого соединеныс входами третьей группы второгосумматора по модулю два, выходы которого подключены к другим входамкоммутатора, выходы регистра командсоединены соответственно с прямымвходом элемента И и с управляющимвходом коммутатора и инверсным входом элемента И, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, прямые входы элемента ИЛИ-Исоединены с одними из выходов блокаконтроля, другой выход которого подключен к инверсному входу элементаИЛИ-И, выход которого и другой выход блока контроля являются соответственно выходами сигналов четной инечетной ошибок устройства, контролными выходами которого являются выходы регистра признака ошибки иконтрольного накопителя, одним изуправляющих входов устройства являюся входы записи регистра данных,регистра контрольного кода накопителей, блока контроля и другой управляющий вход блока коррекции, другими управляющими входами устройства являются соответственно входы рег ст 1 а команд, вход записи регистрапризнака ошибки и вход начальной 1203364устаозки регистра контрольного кода.Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам.Цель изобретения - повьшение надежности устройства.а фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 и 3 соответственно функциональные схемы наиболее предпочтительных вариантов выполнения блока контроля и блока коррекции.Предлагаемое устройство содержит (фиг. 1) основной 1 и контрольный 2 накопители, блок 3 контроля, дешифратор 4, блок 5 коррекции, элемент ИЛИ-И 6, регистр 7 команд, элемент И 8, регистр 9 данньх, первый сумматор 10 по модуло два, регистр 11 контрольного кода, коммутатор 12, второй сумматор 13 по модулю два и регистр 14 признака ошибки.На фиг, 1 обозначены адресные входы 15, информационные входы и выходы 16, один из управляющих входов 17, контрольные выходы 18-21 и другие управляющие входы 22 и 23 устройства, входы и выходы 24 и входы 25 блока 5 коррекции, выходы 26 и 27 регистра 7 команд. Входы 17, 22 и 23 предназначены для подачи сигналов управления записью, чтением и начальной установкой устройства соответственно. Блок 3 контроля содержит (фиг. 2) сумматоры 28 и 29 и элемент И 30, Каждый из разрядов блока 5 коррекции содержит (фиг,3) элемент;НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 31 и формирователи 32 и 33 сигналов.Предлагаемое устройство работает следующим образом.В зависимости от двухразрядного кода, заносимого в регистр 7, устройство работает либо в основном режме, либо в режиме диагностики, либо в режиме исправления однократных ошибок.При наличии нулевых уровней на выходах регистра 7 устройство рабо 5 9 15 20 25 ЗО 35 40 5 тает в основном режиме. При считывании на входе регистра 7 присутствует нулевой уровень, На входы 15поступает адрес., в соответствии скоторым в накопителях 1 и 2 выбираются соответствуюшие ячейки памяти,Данные из накопителей 1 и 2 гоступают на входы блока 3, 11 ри этоизнакопителя 1 поступает слово данных,а из накопителя 2 контрольный .содХсммингасформиров а 1 ый для данно -го слова данных при записи. Блок 3формирует код признака ошибки, Приэтом отсутствио ошибки соответствует нулевой код признака озябки, Вслучае, если ошибка имеет ечетнуюкратность (К= 1,3 ,1, на вьходе 18соормируется осведомительный стналполучаемый как сумма по модулю двавсех разрядов накопителей 1 и 2, Вс;лучае ошибки с четной кратностью(К=2, 4 ) при наличии на прямыхвхоцах элемента ИЛИ-И о ненулевогокода признака ошибки на вьподе 19формируется сигнал. Код признакаошибки поступает также на входы дешифрагора 4, однако по"кольку науправльнощий вход дешифратора - поступает с выхода элемента И 8 нулевой уровень, дешифратор 4 не формируе корректируощих сигналов. Приэтом данные с выходов:акопителя 1передаются на входы 24 без коррекции, поскольку на входы 25 блока 5не поступаот сигналы коррекции, ана входе 17 присутствует нулевойуровень, перекспочающий блок 5 навыдачу данных на выходы 16, При записи на входы 15 поступает адрес,вьбирающий требуемую ячейку памяти. На входы 16 поступает словоданных. На время установления адреса на входе 17 присутствует нулевойуровень. Слово данных с контрольнымкодом из накопителей 1 и 2 поступает на входы регистра 19. По переднему фронту импульса записи на входе 17 в регистре 19 фиксируется сло 120336410 15 20 25 30 35 40 45 50 55 во данных, хранившееся в выбраннойячейке памяти, со своим контрольнымкодом. Блок 5 по сигналу на входе17 переключается на передачу словаданных с входов 16. Сигнал записина входе 17 переключает накопители1 и 2 в режим записи. Слово данныхзаносится в выбранную ячейку накопителя 1, а также поступает на однииз входов блока 3, на другие входыкоторого поступает нулевой код свыходов накопителя 2. При этом блок3 формирует контрольный код Хемминга,записывающийся в накопитель 2. Сформированный таким образом контрольный код, совместно со словом данныхпоступают на первую и вторую группы входов сумматора 10, на третьюгруппу входов которого с выходоврегистра 9 поступает слово данныхс контрольным кодом, хранившиеся ввыбранных ячейках накопителя 1 допоступления сигнала записи, а начетвертую группу входов сумматора10 поступает общий контрольный код свыходов регистра 11. Во время действия сигнала записи на входе 17 сумматор 10 осуществляет формированиенового значения общего контрольного кода, который по заднему фронту,сигнала записи на входе 17 фиксируется в регистре 11. На этом цикл записи заканчивается,Для переключения устройства врежим исправления одиночных ошибокв регистр 7 заносится код с единичным значением на выходе 26. При этомс выхода элемента И 8 на вход дешифатора 4 поступает единичный уровень. При записи в этом режиме устойство функционирует аналогичноосновному режиму, При считыванииформируемый блоком 3 код признакаошибки поступает на входы дешифратора 4. Если код признака ошибкине нулевой, то дешифратор 4 на одном из своих выходов формирует сигнал коррекции, поступающий на соответствующий разряд входа 25 блока 5,который при передаче данных на выходы 16 инвертирует информацию в указанном разряде, чем и достигаетсяисправление однократной ошибки.В остальном устройство функционирует также, как в основном режиме,при этом на выходах 18 и 19 формируются осведомительные сигналы оналичии ошибок, причем сигналы онечетных ошибках могут игнорироваться, поскольку осуществляется исправ ление одиночных, следовательно, нечетных ошибок. В режим диагностики устройство переключается при занесении в регистр 7 кода с единичным уровнем на выходе 27, поступающим на вход коммутатора 12. До переключения в режим диагностики коммутатор 12 передает на информационные входы регистра 14 общий контрольный код с выходов регистра 12. Необходимо, чтобы перед началом диагностики общий контрольный код был переписан в регистр 14, что осуществляется по заднему фронту сигнала на входе 22. Поэтому последней операцией перед переключением в режим диагностики должна быть операция считывания. Таким образом, после переключения в режим диагностики в регистре 14 находится контрольный код, а коммутатор 12 по сигналу на входе 27 подключает к входам регистра 14 выходы сумматора 3. После этого для проведения диагностики необходимо опросить в режиме считывания все ячейки памяти устройства в произвольной последовательности.Для опроса каждой ячейки памяти на входы 15 подается ее адрес, а на вход 22 единичный сигнал чтения. По заданному адресу из накопителя 1 извлекается слово данных, из накопителя 2 - контрольный код, которые поступают на входы сумматора 13, на другие входы которого поступает текущее значение кода с выходов регистра 14. С выхода сумматора 13 сумма по модулю два этих кодов поступает через коммутатор 12 на входы регистра 14 и записывается в нем по заднему фронту сигнала на входе 22. Если очередное считываемое слово данных или его контрольный код содержит обнаружимую ошибку, то блок 3 формирует ненулевой код признака ошибки, и на одном из выходов 18 и 19 появляются осведомительный сигнал о наличии ошибки. При этом из устройства считывается как слово данных по выходам 16, так и контрольный код с выходов 20. По окончании опроса всех ячеек памяти в регистре 14 будет сформирован общий код суммарного признака ошибки, который может быть считан с выходов 21, нулевое значение которого говорит о наличии в данных одной или группы ошибок. Таким образом, в про3 1 цессе опроса устройство выдает следус ьющую диагностическую информацию: все искаженные слова данных с их контрольными кодами и суммарный код признака ошибки, что позволяет с высокой степенью достоверности исправлять широкий класс ошибок различной кратности. Исправление ошибок осуществляется программно и возлагается на соответствующую программу операционной системы ЭВМ, в которой используется предлагаемое устройство.При наличии ошибки только в одном слове необходимо сложить по модулю два указанное слово и суммарный 1код синдрома, Для полученного кода следует вычислить код синдрома по коду Хемминга, если он равен нулю, ошибка исправлена верно. При наличии ошибок в нескольких словах необходимо рассмотреть несколько вариантов У 5 203364 блокализации ошибочных разрядов всловах данных и контрольных кодах,При этом в первую очередь инвертируются разряды данных, на которыеуказывают одноименные единичные раз 5.ряды в суммарном коде синдрома. После каждого изменения в данном словепроверяется его синдром на равенство нулю. Таким образом, гоиск и исправление ошибок заключается в такомминимальном изменении ошибочных слов о данных, при котором синдромы всех этих слов и суммарный синдром зануляются,При работе устройства в режимедиагностики исправление ошибок блоком 5 блокируется единичным уровнем на инверсном входе элемента И 8, Начальная установка осуществляется за О писью нулевых кодов во все ячейкипамяти, после чего подается сигнал на вход 23, обнуляющий регистр 11.1203364 Составитель Т. ЗайцевРедактор Л. Зайцева Техред О.Ващишина оррект ка Заказ 8407/ исноР 4/5 ска иал ППППатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 44 Тираж 583ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений13035, Москва, Ж, Рауш По митета С ткрытий я наб.,