Устройство для формирования контрольного признака

(я)5 6 06 Р 11 ТЕНИ иленкоСССР977.СССР1989. В.В.Ва тельств 11/08, тельств Р 11/08 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯКОНТРОЛЬНОГО ПРИЗНАКА(57) Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах повышенной информационной надежности. Цель изобретения - сокращение аппвратурных затрат устройства. Устройство содержит регистры 2, 5, блок 3 памяти, сумматор 4, элементы И 6 - 9, элементы ИЛИ 1 О, 11, 18, . счетчики 12, 15, дешифраторы 13, 16, элемент НЕ 14, элемент задержки 17. Информация поступает на информационный вход 1 устройства, сопровождаемая сигналами на тактовом входе 21 устройства. Передается информация вместе с контрольным признаком с выхода 19 устройства. 1 ил,Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах повышенной информационной надежности.Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат устройства,:функциональная схема устройства приведена на чертеже, где приняты следующие обозначения: информационный вход 1 устройства, первый регистр 2, блок 3 памяти, сумматор 4, второй регистр 5, элементы И 6-9, третий элемент ИЛИ 10, второй элемент ИЛИ 11, второй счетчик 12, второй дешифратор 13, элемент НЕ 14, первый счетчик 15, первый дешифратор 16, элемент задержки 17, первый элемент ИЛИ 18, выход 19 устройства, установочный и тактовый входы 20, 21 устройства соответственно, формирователь 22 импульсов.Исходный код А условно разбивается на определенное число групп разрядов, количество и разрядность которых определяется в зависимости от требуемой корректирующей способности, воэможностей и свойств ВУ-кода. Код 1-й группы, рассматриваемый как некоторое число а 1, умножается на соответствующий весовой коэффициент С, От суммы полученных произведений вычисляется остаток по контрольному модулю в соответствии с выражениемг (А) ти с) д=1где знак (Х)я означает вычисление остатка от деления величины Х на контрольный модуль о. Полученная величина г(А) при кодировании и после него сопровождает исходный код А в качестве его контрольного признака и используется при декодировании для определения факта искажения исходного кода, а при правильном выборе величин С и о - и для определения места (номера групп) и величины ошибки (Ла.Это следует из того, что неискаженное число для целей контроля может быть представлено в виделА , а 1 С(2)1 = 1Если допустить возникновение ошибки величиной Аа а одной из групп (а, то искаженное число, аналогично (2), будет иметь представление Представление искаженных ошибкой данных)-й группы в выражении Щ виде Я =(О) 4 ЛО)г й)обусловлено тем, что появление ошибки лю-.бой кратности в любой из фиксированных групп не приводит к появлению переносов 5 в смежные группы. При этом в выражениях(3, 4) величина в - 2 , где 31 - разрядность )-й группы.Из условия (4) следует, что10 Ч =(4-Ч 1 Чи в силу этого величины возможных ошибок заключены в интервале, определяемом в соответствии с неравенством0 Ьа) в 1 - 1.Применив процедуру (1)к числам, представленным в соответствии с выражениями(2, 3), и вычтя полученные контрольные признаки, получают синдром ошибкиЬ=(МАЬ-ИА)-АЪ-МЯСО20(5)Если величина Ь г отлична от нуля, точисло А. по сравнению с числом А имеетискажение величиной Ь 2), и, следовательно, процесс обнаружения ошибок эавер 25 шен.Очевидно, что для коррекции ошибки,т,е. установления ее места О) и величиныфа), необходимо обеспечить однозначноесоответствие между любой возможной ве 30 личиной искажения Ьа) в любой из имеющихся групп разрядов и синдромом ошибкиЛг, полученным в соответствии с (5). С этойцелью необходимо правильно выбрать каквеличины весовых коэффициентов С, так и35 величину контрольного модуля ц,Рассмотрим порядок выбора весовыхкоэффициентов. Иэ выражения (5) следует,чтоЬг - Ра) Сдя - Ладя (Сй,дя,Отсюда видно, что выбирать весовыекоэффициенты следует так, чтобы удовлетворялось условиеС 1 ц,(1 1,2, , и),поскольку в противном случае все равно45используется только вычет величины С поконтрольному модулю 0Второе условие выбора также вытекаетиз (5) и состоит в том, чтобы весовые коэффициенты не являлись делителями конт 50 рольного модуля, т,е,С 4 Фа, (6)илиС 7 юбгде б - любое из натурального ряда чисел,причем д 2 . В противном случае вычисленный в соответствии с (5) синдром ошибкидля искажений да), кратных б, тождественно равен нулю, т.е. ошибки данной группыбиения. Таких групп в исходном разбиении и. Кроме того, одна, (и+1)-я, группа формируется в устройстве в качестве его контрольного признака. Таким образом, модуль счета второго счетчика 12 равен (и+1), Для этого в устройстве реализована принудительная установка в нулевое состояние данного счетчика сигналом, подаваемым на установочный вход, с выхода элемента ИЛИ 10 в случае, если на выходе второго дешифратора 13 выработан разрешающий сигнал при переходе второго счетчика 12 в (и+1)-е состояние. а на втором выходе первого дешифратора 16 - разрешающий сигнал при переходе первого счетчика 15 в К-е состояние,Формирователь 22 импульсов предназначен для формирования одиночного импульса; длительность которого меньше периода следования синхросигналов, и обеспечивает запись информации по параллельному информационному входу первого регистра 2. Этот импульс формируется при появлении на выходе второго дешифратора 13 разрешающего сигнала.Первый счетчик 15 предназначен для подсчета числа разрядов в каждой из (и+1) групп, Поскольку первые и групп имеют разрядность 3, а последняя (и+1)-я - К, то в устройстве реализовано изменение модуля счета путем принудительной установки данного счетчика в нулевое состояние, С этой целью при модуле счета 3, сигнал установки в нулевое состояние, подаваемый на установочный вход через элемент ИЛИ 11, формируется на выходе элемента И 8 при обработке (и+1)-й группы а приеме 3-го информационного разряда. При модуле счета К сигнал установки в нулевое состояние формируется на выходе четвертого элемента И 9 при обработке (и+1)-й группы и приеме К-го информационного разряда путем Обьемз сиГналОВ с (и 1)-ГО выхОДВ второго дешифратора 13 и второго, К-го, выхода первого дешифратора 16.Второй дешифратор 13 Обеспечивает формирование выходного сигнала на (и+1)- м выходе, а первый дешифратор 16 - нз первом, Зм,и втором, К-м, Выходах.Второй реГистр 5 преДназначен Для приема и хранения К-разрядных чисел. При этом второй регистр 5 совместно с сумматором 4 образуют модульный накапливающий сумматор, обеспечивающий накопление информации, поступающей на входы сумматора 4, т,е, формирование величины контрольного признака после сложения и слагаемых: п(А) - (аСф.Элемент задержки 17 предназначен дляформирования на его выходе сигнала, задержанного относительно входного сигналана время, равное сумме времен выборки иэблока 3 памяти и сложения в сумматоре 4.Этим достигается временное согласование10 функционирования элементов устройства,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии счетчики 12, 15 ивторой регистр 5 сигналом начальной уста 15 ковки по входу 20 устройства или с выходаэлемента И 9 через элемент ИЛИ 10 установлены в нулевое состояние. При этом на, выходах дешифратора 16 отсутствуют раз 20 решающие сигналы, в силу чего элементы И7 - 9 закрыты, а элемент И 6 сигналом с вы-.хода элемента НЕ 14 открыт.На входы 1 и 21 устройства поступают висследовательном коде информационныесимволы и синхронизированные с ними так-.тирующие импульсы. Каждым тактирующимимпульсом, поступзющим на вход первогосчетчика 15, изменяется его состояние наединицу. Этим же тактирующим импульсом30 осуществляется сдвиг содержимого регистра 2 на один разряд и запись в его.младшийразряд очередного информационного символа. Так как элемент И 6 открыт, то информационные сймволы с информационного35 входа 1 устройства через элементы И 6 иИЛИ 18 поступают на выход 19 устройства,После приема 3-го тактирующего сигнала на первом, З-м, выходе первого дешифрзтора появляется сигнзл, которым40 разрешается чтение информации из блока 3памяти и через элемент И 8 и элемент ИЛИ. 11 установка первого счетчика 15 В нулевоесостояние, Поскольку эа это время на первом регистре 2 накоплено 3 информационных символов 1-й Группы б и код номераэтой группы с выхода второго счетчика 12совместно с кодом а поступают на адресные входы блока 3 памяти, то на его выходеформируется код (аСфч, который поступает50 НВ сумматор 4, ГДе склзДЫВается с сОДержимым второго регистра 5, К этому моменту навход записи второго регистра 5 с выходаэлемента задержки 17 поступает сигнал, задержанный относительно считывающего55 сигнала блока 3 памяти на время выборкиинформации иэ этого блока и время сложения в сумматоре 4. Этим сигналом разрешается запись очередной суммы Во второйрегистр 5 и переход второго счетчика 12 вочередное состояние, соответствующее об 1777141 10работке очередной группы разрядов исходного числа.За пЯ тактирующих сигналов на выход19 устройства будут выданы в последовательном коде все информационные разрядыобрабатываемого числа, принято первымрегистром 2 в последовательном коде и выдано в параллельном коде п групп по 3 разрядов в каждой, сосчитано из блока 3памяти и просуммировано в сумматоре 4 пгрупп кодов (аС)я, в результате чего во втором регистре 5 будет получен код контрольного признакаПп(А) =(, аСф,При записи во второй регистр 5 последнего результата суммирования и переходевторого счетчика 12 в очередное, (и+1)-е,состояние на выходе второго дешифратора13 появится сигнал, которым открываютсяэлементы И 7, 9, запускается формирователь 22 импульсов, сигналом которого будетразрешена запись в первый регистр 2; кроме того, этим же сигналом с выхода второгодешифратора 13 после инверсии в элементе .НЕ 14 закрываются элементы И 6, 8, В результате этого в первый регистр 2 будетзаписан К-разрядный код контрольногопризнака с выхода второго регистра 5 и изменен модуль счета второго счетчика 15 с 3на К. С приходом последующих К тактирующих сигналов с выхода регистра 2 черезоткрытый элемент И 7 и элемент ИЛИ 18 навыход 19 устройства будут выданы К символов контрольного признака, после чего напервом счетчике 15 будет установлен код,соответствующий числу К, В результате этого на втором выходе первого дешифрэтора16 появится сигнал, который через открытый элемент И 9 и элемент ИЛИ 10 устано-.вит в нулевое состояние второй счетчик 12и второй регистр 5, а также через элементыИЛИ 10, 11 - первый счетчик 15, После этогоустройство готово к приему очередного слова,Таким образом, за время, соответствующее (пЯ+К) периодам следования тактирующих импульсов, на вход устройства будутприняты пЯ разрядов исходного числа, а навыход устройства будут выданы пЯ информационных и К контрольных разрядов ВГкода исходного числа.Формула изобретен и яУстройство для формирования контрольного признака, содержащее два регистра, два счетчика, два дешифраторэ,сумматор, блок памяти, четыре элемента И,три элемента ИЛИ, элемент НЕ и элементзадержки, причем последовательный информационный вход первого регистра и первый вход первого элемента И подключе-.ны к информационному входу устройства, старший разряд выхода первого регистра 5 соединен с первым входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, вы ход первого регистра соединен с соответствующими разрядами адресного входа блока памяти, тактовый вход первого регистра и счетный вход первого счетчика подключены к тактовому входу устройства, информаци онный выход первого счетчика соединен синформационным входом первого дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов И соответственно, вы ход третьего элемента И через элемент задержки соединен с входом записи второго регистра, выход которого соединен с входом первого операнда сумматора. выход результата которого соединен с 25 информационным входом второго регистра,информационный выход второго счетчика соединен с информационным входом второго дешифратора, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и вхо дом элемента НЕ, выход которого соединенс вторым входом первого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с установочным входом первого счетчика, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью сокращения 35 эппаратурных затрат устройства, оно содержит формирователь импульсов, причем выход второго регистра соединен с параллельным информационным входом первого регистра, информационный выход 40 блока памяти - с входом второго операндасумматора, выход второго дешифратора через формирователь импульсов соединен с входом записи первого регистра и непосредственно с вторым входом четвертого 45 элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к установочному входу устройства, выход третьего элемента ИЛИ соединен с установочными входами 50 первого регистра и второго счетчика и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ, информационный 55 выход второго счетчика соединен с соответствующими разрядами адресного входа блока памяти, вход чтения которого соединен с первым выходом первого дешифратора, выход элемента задержки соединен со счетным входом второго счетчика.