Запоминающее устройство с самоконтролем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЗСЮ С 11 С 29 0 СКОМУ СВИ КА(прототий); 88.8)е свидетельство С11 С 29/00, 1977.свидетельство ССС11 С 29/00, 1976 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ(54)(57) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С САМО 1(ОНТРОЛЕМ, содержащее накопитель, регистр числа, две группы сумматоров по модулю два, элемент задержки и первую группу элементов ИЛИ, выходы которых соединены с информационными входами регистра числа, выходы которого подключены к входам сумматоров по модулю два групп и являются инфор-. мационными выходами устройства, инфор мационными. входами которого являвтся первые входы одних из элементов ИЛИ первой группы, первые входы других из которых соединены с выходами сумматоров по модулю два групп, вторые входы элементов ИЛИ первой группы подключены к выходам накопителя, информационные входы которого соединены с выходами регистра числа, а.один из управляющих входов накопителя подключен к первому выходу элемента задержки; второй выход которого соединен с управляющим входом регистра числа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет обеспечения возможности исправления ошибок в него введены три группы элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, сумматор по модулю два, две группн блементов НЕ, два элемен-, та ИЛИ-НЕ., четыре группы элементов И, вторая группа элементов ИЛИ, элемеит И-НЕ и элемент ИЛИ, причем первые входы элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ перИЯ,/1061176 входами соответствующих элементовИЛИ второй группы, выходы которых,выходы других элементов И четвертойгруппы, а также выходы элементовНЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ первой и второйгрупп подключены к входам элементовИ первой группы. предыдущих элементов И второй и третьей групп, выходы первых элементовНЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ первой и второйгрупп и выходы элементов И второй итретьей групп соединены.с входамиэлементов И четвертой группы, выходы одних из которых соединены со Изобретение относится к цифровой кое быстродействие, так как оно сповычислительной технике и может быть собно исправить в массиве данных использовано для построения высоко- только однобитовую ошибку и лишь надежных запоминающих устройств. по завершении считывания последнейИзвестно запоминающее устройство 5 ячейки.исправлением ошибок при итератив-.ном кодировании, содержащее блок хра- Наиболее близким к изобретениюнения информации с дешифратором адре- является запоминающее уСтройство сса, сумматор по модулю два, регистры, самоконтролем, содержащее накопитблЬ,кличи, элементы НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, 10 блок адресных. цепей, блок местногоэлементы И, ИЛИ и счетчик, причем управления, элементы ИЛИ, регистрвыходы блока хранения информации со" слова, две группы сумматоров по моединены с соответствующими входами дулю два и блок сравнения контроль- . сумматора по модулю два, регистра со ных разрядов, .причем адресные входысчетными входами и с первыми входами 5 накопителя соединены с выходами блоэлементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы ка адресных цепей, адресные входырегистра со счетными входами соедине- которого соединены с адресными шины с первыми входами ключей, другие нами устройства, а управляющие -входы которых соединены с выходом де" с первыми выходами блока местногошифратора блока хранения информации, 0 управления, входные управляющие шиа выходы ключей, соединены с соответ- ны устройства соединены с управляствующими входами регистра запомина- ющими входами блока местного управ- .ния ошибок, выходы которого соедине- ления, вторые выходы которого соедины с входами первого элемента ИЛИ нены с управляющими входами накопии с первыми входами ключей регистра теля и регистра слова, а выход Кон-запоминания ошИбок, другие входы ца операции - с выходной .Управляющейкоторых соединены с входом счетчика шиной устройства, выходы элементов и с выходом первого элемента И, а ИЛИ соединены с входами регистравыходы - с вторыми входами элементов слова, выходы информационных разряНЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый выход счет- дов которого соединены с входами сумчика подключен к одному иЗ входов , 30 маторов по модулю два и с выходнымипервого элемента И, другой вход кото- информационными шинами устройства . рого подключен к выходу сумматора.поа выходы контрольных разрядов - с пермодулю два, второй выход счетчика вьми входами блока сравнения контподключен к одному из входов второго рольных разрядов, вторые входы котоэлемента ИЛИ, другой вход которогорого соединены с выходами сумматоровсоединен с выходом второго элемента по модулю два, первые входы элеменИ, входы второго элемента И соедине- тов ИЛИ соединены с выкодными инфорны соответственно с первым и третьим мационными шинами устройства и выховыходами счетчика и выходом первого дами сумматоров по модулю два, а втоэлемента ИЛИ, Исправление ошибок 40 рые входы - с выходом накопителя.в этом устройстве происходит с исполь В данном устройстве информация.в назованием двухмерного итеративного . копитель записывается в виде двухкода, синдром ошибки которого вычис- мерного итеративного кода, контрольляется путем сложения по модулю два ные разряды которого (групповой иразрядов, находящихся в строках и 4 веурчной четности) вычисляются сумстолбцах считанного массива данных. маторами по модулю два первой и втоОтказавший бит фиксируется на пере- Рой грУпп. При считывании кодовогосечении строки и столбца, сумма раз- слова эти же сумматоры снова вычислярядов в которых равна единице Щ , ют контрольные разряды, которые сравНедостатками этого устройства 0 ниваются со считанными в блоке сравявляются невысокая надежность и низ- рения контрольных разрядов, При отсутствии равенства на выход устрой: ства поступает сигнал ошибки 2,Недостатком этого устройства является невысокая надежность иэ-эа отсутствия воэможности исправления ошибок.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем обеспечения воэможности исправления ошибок.30Указанная цель достигается тем, что взапоминающее устройство с самоконтролем, содержащее накопитель, регистр числа, две группы. сумматоров по модулю два, элемент задержки и первую группу элементов ИЛИ, выходы которых соединены с информационными входами регистра числа, выходы которого подключены к входам сумматоров по модули два групп и являится информационными выходами устройства, ин- .20 формационными входами которого являют ся первые входы одних из элементов ИЛИ первой группы, первые входы других из которых соединены с выходами сумматоров по модулю два групп, вторые входы элементов ИЛИпервой группы подключены к выходам накопителя, информационные входы которого соедй иены с выходами регистра числа, а один иэ управляющих входов накопите ля подключен к первому выходу элемен-. та задержки, второй выход которого соединен с управляющим входом регистра числа, введены три группы элемен- тов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, сумматор по 35 модулю два, две группы элементов НЕ, два элемента ИЛИ-НЕ, четыре группы элементов И; вторая группа элементой ИЛИ, элемент И-НЕ и элемент ИЛИ, причем первые входы элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ первой группы соединены с выходами сумматоров по модулю два первой группы, вторые входы - с одними изконтрольных выходов регистра числа и первыми входами сумматора по модулю два, вторые входы которого соединены с другими контрольными выходами регистра числа и с первыми входами элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ. второй группы, вторые входы которых соединены с выходами сумматоров по модулю два второй группы, выходы"элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ первой и второй групп соединены соответственно, с входами .элементов НЕ первой и второй групп и входа первого и второго 55 элементов ИЛИ-НЕ, выходы элементов И перврй группы соединены с первыми входами элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ третьей группы, вторые входы которых соединены с выходами регистра числа, 60 а выходы - с вторыми входами элементов ИЛИ первой группы, выходы первогои второго элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первыми входами последних элементов И второй и третьей,у групп и с первым и вторым входамиэлемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ,второй вход которого является однимиз управляющих входов устройства,а выход соединен с входом элементазадержки, третий выход которого подключен к управляющим входам элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ третьей группы,выход сумматора по модули два соединен с вторыми входами последнихэлементов И второй и третьей групп,выходы элементов НЕ первой и второйгрупп соединены соответственно содноименными входами соответствующихэлементов И второй и третьей групп,кроме последних элементов И, выходыэлементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ первой ивторой групп, кроме первых, подключены соответственно к одноименнымвходам предыдущих элементов И второй и третьей групп, выходы первыхэлементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ первойи .второй групп и выходы элементов Ивторой и третьей групп соединены свходами элементов И четвертой группы, выходы одних из которых соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, выходы которых, выходы других элементов Ичетвертой группы, а также выходыэлементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ первойи второй групп подключены к входамэлементов И первой группы,На фиг. 1 и 2 представлена структурная схема запоминающего устройства с самоконтролем с длиной информационного слова К, равной девяти.Запоминающее устройство содержитнакопитель 1, элемент 2 задержки,регистр 3 числа, первую 4 и вторую 5группы элементов ИЛИ,первую б ивторую 7 группы сумматоров по модулю два, первую 8, вторую 9 и третью10 группы элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬсумматор 11 по модулю два, первую 12и вторую 13 группы элементов НЕ,первый 14 и второй 15 элементы ЙЛИНЕ, первую 16, вторую 17, третьи 18и четвертуи 19 группы элементов И,элемент И-НЕ 20 и элемент ИЛИ.21.Устройство имеет управляющие входыадреса 22, записи 23 и чтения 24,а также информационные выходы 25и информационные входы 26, Связиблоков устройства обозначены позициями 27-32. Устройство имеет такжеуправляющий вход 33 синхронизации,Устройство обеспечивает исправление как одиночных, так и групповыхошибок при условии их расположенияне более чем в одной диагонали матрицы кодового слова двумерного итеративного кода, которая для К9имеет вид5 5 5 С5 556 05 5 в 5 СС 4 Св СРаботу устррйства рассмотрим н режимах записи и считывания.В режиме записи на вход 33 посту-, пает сигнал ."Запуск", на вход 23 - признак записи, на вход 22 - адрес выбранной ячейки накопителя, а на входы 26 - слово данных. Последнее, через элементы ИЛИ 4 поступает на входы регистра 3. Сигнал "Запуск" проходит элемент ИЛИ 21 и поступает на вход элемента.2 задержки, с второго. выхода которого через заданное время выдается синхронизирующий сигнал, наносящий слово данных в регистр 3, Контрольные разряды двумерного итеративного кода групповой четности С-С формируются сумматорами 6 по модулю два, а контрольные разряды неточной четности С 4-Сб сумматорами 7 по модулю дна. С вы/ходов сумматоров контрольные разряды.проходят элементы ИЛИ 4 и также записываются в регистр 3, образуя полное кодовое слово, Затем происходит запись содержимого регист ра в накопитель 1 по адресу, поданному на вход 22. С этой целью в накопитель подается синхронизирующий сигнал с первого выхода элемента 2 задержки и признак записи с входа 23,В режимесчитывания на вход 24поступает признак чтения, на вход 33сигнал "Запуск", а на вход 22 - адрес выбранной ячейки. После выдачив накопитель 1 синхронизирующегосигнала с первого выхода элемента 2задержки, содержимое выбранной ячей. ки поступает на выход накопителяи через элементы ИЛИ 4 записываетсяв регистр 3. Суммматоры б и 7 помодулю два Формируют контрольныеразряды групповой и неточной четности, которые поступают соответственно на одйи из входов элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 8 и 9. Одновременнона другие входы элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 8 и 9 с регистра 3 подаются контрольные разряды групповой1 1 СС -С и веточнбй С 4-С четности,которые непосредственно считываютсяиз накопителя 1. Результат сравнения сформированных и считанных конт.рольных разрядов, проведенного наэлементах НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 8 и 9,представляет собой синдром ошибкйе 4-е 6. Если хотя бы один из егоразрядов не равен нулю, то на выходе 32 элемента И-НЕ 20 появляетсясигнал ошибки, т.е.,ЕЕгУЕн = (е 1 чече 4)ч(е 4 ч е че 6 ),где Е 1 и Е 11 - признак ошибки присравнении контрольных разрядов соответственно групповой и неточнойф 1.: Е,Е351 1 1з =ЕЕВчЕ,Е,чЕ,еЯ 4=Е,Е ЧЕ,ЕчЕЕ 1ф, = ,е,че.1 е,чеве 616 4 еве 51 1Я ЕВЕ45, Для разрядов 5-5 позиция ошики фиксируется с помощьи элементоИ 16 при совпадении 9 с соответствующими значениями е, -е и е 4 " е 6,1для разрядов С,-С - с соответствующими значениями. е 4-. е и Ек, а для1разрядов С-С 6 - с соответствующимизначениями е 4 -еб и Ек, НапримерВЗ 4 - е 1 е 95,8 с = еЕКд,с ер Еак 9 вС выходов элементов И 16 позиции5ошибок поступают на одни из входовэлементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10, надругие входы которых с регистра 3подается считанное кодовое слово.Разряды, позиции ошибок которых рав 60 ны единице, иннертируются, послечего исправленное кодоное слово через элементы ИЛИ 4 вновь записывается в регистр 3, откуда его инфорМационные разряды поступают на выхо 65 ды 2540 четности. Логическое сложение осуществляется элементами ИЛИ-НЕ 14и 15 и И-НЕ 20. Признаком неисправности в одном из контрольных разрядов С 4-С 6 является наличие логичеекой единицы на выходе сумматора 11по модули дваЕ= СЖСОСОфС 101 СО+Св.С помощью элементов НЕ 12 и 13 иэлементов И 17 и 18 определяютсяпервые по порядку, не равные нулю,разряды синдрома ошибки групповойи неточной четности, либо признакошибки н соответстнуищих контрольныхразрядахЕ, = Е 1 е 4 е 4Е = Е 1 Е . Е, Е 4 Ее -- ее е еВе 4 е еВев Ек Еи Е в20 так как при совпадении логическихединиц на каком-либо элементе И второй 17 или третьей 18 групп обеспечивается блокировка последующих элементов И той же группы, то толькопо одному элементу .из каждой группыможет находиться в активном состоянии,Затем с помощьи элементов И 19и элементов ИЛИ 5 определяется однаиз семи возможных диагоналей матрицыПризнаком некорректируемого отказа (т,е. отказа более чем в одной диагонали матрицы кодового слова). является сохранение единицы на выходе элемента И-НЕ 20 после проведения коррекции.Технико-экономическое нреимущест во предложенного устройства заклю-. чается в его повышенной надежности за счет возможности исправления ошибок, Кроме того, так как устрой,ство обеспечивает исправление групповых ошибок в определеиных разря- дах то, подавая на эти разряды синхроыйэирующие сигналы с отдель,ных,формирователей, получаем такую структуру накопителя, при которой отказ:отделънЫх элементов электро-.ники:обрамлений или шин управления (э 3 мыкания,:обрывы и т,п,) .йе приводит.еще к выходу-устройства из. строя Испбльзование этого свойства 10 дополнительно повышает надежностьустройства.1061176 Составитель В. РудаковРедактор Л. Алексеенко Техред Т.ИатоЯка Коррект емчик П и е 4/5 иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 10049/53 ВНИИПИ Гос по делам 113035, Мос