Оперативное запоминающее устройство с исправлением ошибок

)5 6 11 С 29/ И А КОМ цифровои выно к ОЗУ, соконтроля ошибок храаченным для жных цифророщ ная схе содержит ОДНЫХ СИГьный 4 нантрольного ексоры 7 и регистр 10 ГОСУДАРСТВЕННЪЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРСВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Масуда Х. Плата памяти с контролем покоду Хэмминга. - Электроника, 1981, М 9.Хэймлих А. Память с обнаружением иисправлением ошибок для повышения надежности микрокомпьютера. - Электроника,1980; М 1,(54) ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ИСПРАВЛЕНИЕМ ОШИБОК(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано дляпостроения контролепригодных запоминаИзобретение относится кчислительной технике, а имендержащим средствадостоверности и исправлениянимой информации и предназниспользования в высоконадевых вычислительных системах,Целью изобретения являетсние контроля устройства.На чертеже пОказана струкгуОЗУ с исправлением ошибок.ОЗУ с исправлением ошибоформирователи 1 входных и 2 выхналов, основной 3 и дополиитепкопигепи, формирователь 5 кокода, триггер 6 режима, мультипл8, регистр 9 выходных данных,ющих устройств со средствами обнаружения и исправления ошибок. Целью изобретения является упрощение контроля устройства, Устройство содержит основной и дополнительный накопители, регистры выходных данных и контрольноо кода, блок сравнения, блок исправления ошибок, формирователь контрольных разрядов, формирователи входных и выходных сигналов, регистр режима, первый и второй мультиплексоры. Цель изобретения достигается введением реистра режима и мультиплексоров, обеспечивающих в програмл 1 ом режиме доступ к контрольным разрядам на запись и считывание, а также имитацию ошибок путем раздельной запи-и в основной и дополнительный накопители, 1 ил. контрольного кода, а также блок 11 сравнения и блок 12 исправления ошибок.ОЗУ работает в нескольких режимах, которые задаются состоянием выходов регистра б режима, Установка различных состояний выходов 13 - 17 регистра б рекима осуществляется записью в него по информационной магистрали двоичного управляющего слова, в котором определенному значению каждого бита соответствует определенное состояние одного иэ выходов регистра.При проверке ОЗУ используются только пять из всех возможных режимов.В начале работы по магистрали управления в ОЗУ подается сигнал инициализации, в результате чего на всех выходах регистра 6 режима устанавливается состоя 1674269ние логического нуля, что соответствует переводу ОЗУ в режим "1",Первый режим является рабочим режимом ОЗУ, Ка вход запрещения исправления ошибок блока 12 исправления ошибок управляющие входы мультиплексоров 7 и 8, входы запрещения записи основного и дополнительного 4 накопителей поступают сигналы логического нуля, что соответствует разрешению исправления ошибки блоком 12, передачи информации с выходов формирователя 5 мультиплексором 7 и информации с информационных выходов блока 12 мультиплексором 8 и разрешению записи в оба накопителя 3 и 4. При записи в первом режиме информация, поступающая через формирователь 1 входных сигналов с информационной магистрали, записывается в основной накопитель 3, а ее контрольный код, формируемый формирователем 5, записывается в дополнительный накопитель 4, поступая на его информационные входы через мультиплексор 7, При чтении информация, считываемая из основного накопителя 3, через регистр 9 выходных данных поступает на информационные входы блока 12 исправления ошибок, Одновременно формирователь 5 формирует контрольный код этой информации, который поступает на один из входов блока 11 сравнения. На другие входы блока 11 сравнения через регистр 10 контрольного кода поступает контрольный код, считываемый иэ дополнительного накопителя 4. При равенстве указанных"кодов на выходе блока 11 сравнения кодов формируется признак отсутствия ошибки, который поступает на входы признака ошибки блока 12 исправленияошибок,Информация, считанная из основного накопителя 3, без изменений передается на выход блока 12, а затем через мультиплексор 8 и формирователь 2 выходных сигналов выдается на информационную магистраль, Одновременно с выхода признака ошибки блока 12 исправления ошибок на магистраль управления выдается сигнал отсутствия ошибки.В случае отличия кодов, поступающих на входы блока 11 сравнения, последний формирует признак ошибки, поступающий на входы признака ошибки блока 12 исправления ошибок. На основании этого признака в блоке 12 происходит исправление этой ошибки в информации, поступающей на информационные входы блока 12, после чего чеоез мультиплексор 8, формирователь 2 выходных сигналов она выдается на информационную магистраль одновременно с сигналом отсутствия ошибки, поступающим на магистраль управления с управляющихвыходов блока 12, а в случае неисправимойошибки с выхода блока 12 через мультиплексор 8 и формирователь 2 на информа 5 ционную магистраль выдаетсянеопределенная информация одновременно с сигналом наличия неисправимой ошибки, поступающим на магистраль управленияс выхода признака ошибки блока 12,10 Второй режим предназначен для проверки основного накопителя 3 и регистра 9выходных данных, Второй режим отличается от первого режима подачей сигнала логической единицы на вход запрещения15 исправления ошибки устройства блока 12исправления ошибки, что соответствует запрещению исправления ошибок блоком 12.Запись во втором режиме аналогичназаписи в первом режиме, При чтении инфор 20 мация. считываемая из основного накопителя 3, без изменения передается через блок12 исправления ошибок, мультиплексор 8 иформирователь 2 выходных сигналов на информационную магистраль. Таким образом,25 во втором режиме ошибки, возникающие восновном накопителе 3 или регистре 9 выходных данных, обнаруживаются блоками,подключенными к тем же магистралям адреса, управления и информационной, что и30 описываемое ОЗУ, путем сравнения считываемой из ОЗУ информации с записанной в, него ранее,Поскольку информация, хранимая в дополнительном накопителе 4, не оказывает35 влияния на считываемую на ОЗУ информацию, состояние выходов 14 и 17 регистра брежима значения не имеет.Третий режим предназначен для проверки дополнительного накопителя 4 и регистра40 10 контрольного кода и отличается от первогорежима подачей сигналов логической единицы на управляющие входы мультиплексоров 7 и 8, что соответствует передачеинформации мультиплексором 7 с выходов45 формирователя 1 выходных сигналов, амультиплексором 8 - с выходов регистра 10контрольного кода,При записи в третьем режиме информация, поступающая через формирователь 150 входных сигналов и мультиплексора 7 с информационной магистрали на информационные входы дополнительного накопителя4, записывается в накопитель 4.При чтении считываемая из дополни 55 тельного накопителя 4 информация черезрегистр 10 контрольного кода, мультиплексор 8 и формирователь 2 выходных сигналовпоступает на информационную магистраль.Таким образом, в третьем режиме имеется возможность проверки дополнитель 167426915 20 25 30 35 формационной магистрали, В случае одина- козой разрядности основного 3 и 40 50 55 ного накопителя 4 аналогично проверке основного накопителя 3 во втором режиме. Поскольку информация, хранимая в накопителе 3, не оказывает влияние на считываемую на ОЗУ информацию. состояние 5 выходов 13 и 16 регистра 6 режима значения не имеет.,Четвертый режим предназначен для проверки формирователя 5 контрольных разрядов при исправных дополнительном накопителе 4 и регистре 10 контрольного кода. Четвертый режим отличается от первого режима подачей сигнала логической единицы на управляющий вход мультиплексора 8, что соответствует передаче мультиплексором 8 информации с выходов регистр; 10 контрольного кода.Запись в четвертом режиме аналогична записи в первом режиме. При чтении информация, считываемая из дополнительного накопителя 4, которая представляет собой контрольный код ранее записанной в ОЗУ информации при условии, что запись выполнялась в четвертом режиме, через регистр 10 контрольных разрядов, мультиплексор 8 и формирователь 2 выходных сигналов передается на информационнук) магистраль,Таким образом, в четвертом режиме имеется возможность проверки формирователя 5 контрольного кода путем проверки правильности считываемых из ОЗУ контрольных кодов, соответствующих ранее записанной информации, Поскольку информация, хранимая в основном накопителе 3, не влияет на считываемую из ОЗУ информацию, состояние выходов 13 и 16. регистра 6 режима значения не имеет.Пятый режим предназначен для проверки блока 11 сравнения кодов блока 12 исправления ошибок при исправных основном 3 и дополнительном 4 накопителях, а также формирователе 5 контрольного кода и включает в себя режимы Ча и Чб. Режим Ча отличается от первого подачей сигнала логической единицы на вход запрещения записи дополнительного накопителя 4, а режим Чб - подачей сигнала логической единицы на вход запрещения записи основного накопителя 3, что соответствует запрещению записи в накопитель 4 (режим Ча) и в накопитель 3 (режим Чб), Запись в основной накопитель 3 в режиме Ча и в дополнитель- ный накопитель 4 в режиме Чб аналогична соответствующим действиям в первом режиме, Отличие от первого режима заключается в том, что при записи в режимах Ча и Чб информация, ранее занесенная в дополнительный накопитель 4 (для режима Ча) и основной накопитель 3 (для режима Чб), сохрдняетс, Ч гение в режимах Чд и Чб аналогично чтению в первом режиме, Последовательное выполнение записи сначала в реж гме Чд, затем в режиме Чб позволяет раздельно записывать информацию в осноьч ОЙ накопитель 3, д с 001 ветстеиощий еы контрольный код - в дополнительный накопитель 4.Таким образом. возможно моделирование Ошибок либо в информации, хрднящейся в основном накопителе 3, либо в соответствующем ей контрольном коде,хранящемся в дополнительном накопителе 4 Гри чтении как в режиме Чд, так и в режиме Чб внесенные при записи ошибки исправляются в случае исправных блоков 11 сравнения кодов и блока 12 исправления ошибок. Наличие ошибок в информации, считыпдемой 1 в пятом режиме из ОЗУ, являетгя следствием отказов укаэанных блоков 11 и 12. Проверка ОЗУ в пятом режиме включает в себя проверку исправления ошибок в информации, хранящейся в накопителе 3, и проверку отсутствия влияния Ошибки в кон трольном коде, хранящемся в накопителе 4, нд достоверность считываемой из ОЗУ инфОрмдции. ОЗУ с исправлением ошибок может быть также использовано в качестве ОЗУ беэ исправления ошибок с увеличенным обьемом памяти зд счет исгользования дополнительного накопителя 4 для хранения информации, записываемой г ОЗУ по индополнительного 4 накопителей возможно полу гение ОЗУ с удвоенным обьемом пдмяПри этом в каждый момент времени по информационной магистрали будет возможен доступ только к одному иэ накопителей Л, 4, что определяется состоянием выходов регистра 6 режима,Для органиэации работы ОЗУ без исправления ошибок с увеличенным объемом памяти используются два режима. Шестой режим предназначен для органиэации доступа по информационной магистрали к основному накопителю 3, Шестой режим отличается от первого режима подачей сигналов логической единицы на вход запрещения исправления ошибок блока 12 исправления ошибок и вход запрещения записи дополнительного накопителя 4, что соответствует запрещению исправления ошибок блоком 12 и запрещению записи в дополнительный накопитель 4,При записи в ОЗУ информация с информационной магистрали записывается в ос 1674269новной накопитель 3 так же, как и в первом зоустойчивость равной расчетной для испрежиме, Чтение ОЗУ в шестом режиме ана- равных устройств, которая выше, чем рабологично чтению во втором режиме. тоспособность устройств,Таким образом, ОЗУ работает в шестом Формула изобретения режиме, как ОЗУ без исправления ошибок с 5 Оперативное запоминающее устройстосновным накопителем 3. Информация, во с исправлением ошибок, содержащее осхранимая в дополнительном накопителе 4, новной и дополнительный накопители, при этом не разрушается. Поскольку запись адресные входы и входы записи-считывания . в дополнительный накопитель 4 отсутству- которых являются одноименными входами ет, состояние выхода 14 регистра 6 режима 10 устройства, а выходы соединенц с входами значения не имеет. соответственно регистра выходных данныхСедьмой режим предназначен для орга- и регистра контрольного кода, выходы котонизации доступа по информационной маги- рых подключены к входам первой группы страли кдополнительному накопителю 4, По соответственно блока исправления ошибок сравнению с первым режимом седьмой ре и блока сравнения, информационные входы жим отличается подачей сигналов логиче- основного накопителясоединенысвыходами ской единицы на управляющие входы регистра выходных данных, с входами формультиплексоров 7,8, а также на входзапре- мирователя контрольного кода и с выходами щения записи основного накопителя 3, что формирователей входных сигналов, входы соответствует разрешению передачи ин которых подключены к выходам формироваформации мультиплексором 7 с выходов телей выходных сигналов и являются инфорформирователя 1 входных сигналов, а муль- мационными входами-выходами типлексором 8 - с выходов регистра 10 кон- устройства, входы второй группы блока истрольных разрядов и запрещению записи в правления ошибок соединены с выходами основной накопитель 3, Запись в ОЗУ в 25 блока сравнения, входы второй группы коседьмом режиме аналогична записи втреть- торого подключены к выходам формироваем режиме, Отличие от третьего режима, за- теля контрольного кода, а выход признака ключается в обязательном запрещении ошибки блока исправления ошибок являет- записи в основной накопитель 3. ся выходом признака ошибки устройства,Таким образом, в седьмом режиме ОЗУ 30 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью работает, как ОЗУ без исправления ошибок повышения надежности устройства, в него с дополнительным накопителем 4, Инфор- введены регистр режима, первый и второй мация, хранимая в основном накопителе 3, мультиплексоры, причем входы выборки и при этом не разрушается, информационные входы регистра режимаПоскольку информация, хранимая в ос подключены соответственно к одним из адновном накопителе 3, не влияет на считыва- ресных входов устройства и к выходам форемую из ОЗУ информацию, состояние мирователей входных сигналов, выходы выхода 13 регистра 6 режима значения не регистра режима с первого по пятый соединены соответственно с управляющими вхоВведениеммультиплексоров иуправле дами блока исправления ошибок первого и ния раздельной записью в накопители, а второго мультиплексоров и с входами затакже возможности запрещения исправле- прещения записи основного и дополнительния ошибок в устройстве достигается воз- ного накопителей, информационные входы можность доступа. к содержимому обоих первой и второй групп первого мультиплекнакопителей, а следовательно, проверки их 45 сора подключены соответственно к выходам исправности методами проверки ОЗУ без формирователя контрольного кода и к одисправления ошибки, а также проверки ис- ним из выходов формирователей входных правности цепей исправления ошибок, что сигналов, выходы первого мультиплексора обеспечивает возможность достоверно ус- соединены с информационными входами тановить факт отказа и локализовать его с 50 дополнительного накопителя, информациточностью до узла. Тем самым увеличивает- оннце входы первой и второй групп второго ся ремонтопригодность устройства. Досто- мультиплексора подключены соответственверное диагностирование позволяет но к выходам группы блока исправления выявлять отказы во всех узлах ОЗУ и, таким ошибок и к выходам регистра контрольного образом, отличать состояние неисправно кода, выходц второго мультиплексора соести устройства от состояния работоспособ- динены с входами формирователей выход- ности. нцх сигналов, синхровход регистра режимаИспользование в работе только исправ- соединен с входом записи-считывания устньх ОЗУ дает возможность считать их отка- ройства,. Демчик агарина, 10 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро Заказ 2930 Тираж 327 Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5