Запоминающее устройство с коррекцией информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН Я 01125656 А 3(5 ЗОБРЕТ ПИ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТ 2. Устройство поч а ю щ е е с я т содержит вторую группу с модулю два и мажоритарны , входы которого являются вх тора и соединены с одними сумматоров по модулю два пы, другие входы которы чены к выходу мажоритарн та, а выходы являются вых лектора. п.1,ем, чт 3. Устройств л и ч а ю щ е е блок кодирова ния пу сумматоров п которых являютс выходы - одними.1 и 2, о ттем, что второ жит третью групю два, входы ми блока, а одов блока по пс ясодермодувходиз вых ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(72) А.М,Шашин и И,Б.Белов (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения(54)(57) 1.ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С КОРРЕКЦИЕЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее основной накопитель, адресные входы которого подключены к выходам адресного блока, а информационные входы соединены с выходами, входного регистра и одними из входов сумматоров .по модулю два первой группы, выходы которых подключены к.входам буферного накопителя, а другие входы - к выходам выходного регистра, счетные входы которого соединены с выходами блока коррекции информации, и первый блок кодирования,. одни из входов которого соединены с выходами буферного накопителя, а информационные выходы - со счетными входами входного регистра, причем выходы основного накопителя подключены к информационным входам выходного регистра, управляющие входы основного накопителя и блока коррекции информации и установочные входы входного и выходного регистров соединены с одними иэ управляющих выходов первого блока кодирования, выходы синхронизации кото- рого подключены соответственно к входам .синхронизации буферного накопителя, входного регистра и выходного регистра, а другие входы и другой управляющий выход являются соответственно управляющими входами и управляющим выходом устройства, однимииз информационных входов и информационными выходами которого явля ются соответственно одни иэ информационных входов входного регистра и выходы выходного регистра, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения информационной емкости устройства, в него введены селектор и второй блок кодирования, входы которого являются другими информационными входами устройства, а выходы соединены с другими информационными входами входного регистра, причем входы селектора подключены к одним иэ выходов выходного регистра, а выходы - к входам блока коррекции инФормации.о т л ио селектор умматоров по й элемент, одами селекиз входоввторой групх подклюого элеменодами сеИзобретение относится к вычислительной технике, н частности к запоминающим устройствам,Известно запоминающее устройстнос коррекцией информации, н которомприменены корректирующие коды дляобнаружения и исправления ошибок 1.,Недостатком устройства являетсяего сложность,Наиболее близким к изобретениюявляется запоминающее устройство с 10коррекцией информации, содержащеенакопитель, одни входы которогоподключены к выходам адресного блока, другие входы накопителя соединены с выходами входного регистра, ныходы накопителя подключены к входамвыходного регистра, счетные входы которого соединены с выходами блокакоррекции, выходы входного регистраподключены к одним из нходов сумматора, другие нходы которого соединеныс выходами выходного регистра ивходами блока коррекции информации,выходы сумматора через буферный накопитель соединены с входами блокакодирования согласующего слова 23.Недостатком известного устройства является низкая информационнаяемкость вследствие того, что в немдля согласования записываемого в накопитель слова с дефектами накопителя типа .постоянных отказов 1применяется такой способ, при которомн контрольных разрядахзаписываемого слова содержатся только нулевыезначения,35Цель изобретения - унеличениеинформационной емкости устройстваза счет хранения части информационных разрядов записываемого слова вячейках памяти накопителя, предназначенных для хранения контрольныхразрядов записываемого слова.Поставленная цель достигается тем,что в запоминающее устройство с коррекцией информации, содержащее оснонной накопитель, адресные входыкоторого подключены к выходам адресного блока, а информационные входысоединены с выходами входного регистра и одними из входов сумматоров помодулю два первой группы, выходы которых подключены к входам буферногонакопителя, а другие входы - к выходам выходного регистра, счетныевходы которого соединены с выходамиблока коррекции информации, и первый блок кодирования, одни из входовкоторого соединены с выходами буферного накопителя, а информационныевыхрды - со счетными входами входного регистра, причем выходы основно фго накопителя подключены к информа ционным входам выходного регистра,управляющие входы основного накопителя и блока коррекции информации иустановочные входы входного и выход ногорегистров соединены с одними изуправляющих выходов первого блока кодирования, выходы синхронизации которого подключены соответственно квходам синхронизации буферного накопителя,входного регистра и выходногорегистра, а другие входы и другойуправляющий выход являются соответственно управляющими нходами и. Управляющим выходом устройства, однимииз информационных входов и информационными выходами которого являются соответственно одни иэ информационных входов входного регистра ивыходы выходного регистра, введеныселектор и второй блок кодирования,входы которого являются другими информационными входами устройства,авыходы соединены с другими информационными входами входного регистра,причем входы селектора подключены кодним из выходов выходного регистра,а выходы - к входам блока коррекцииинформации.При этом селектор содержит вторую группу сумматоров по модулю днаи мажоритарный элемент, входы которого являются входами селектора исоединены с одними иэ входов сумматоров по модулю два второй группы,другие входы которых подключены к выходу мажоритарного элемента, а вы"ходы являются выходами селектора.Кроме того, вторбй блок кодирования содержит третью группы сумматоров по модулю два, входы которыхявляются входами блока, а выходы -одними иэ выходов блока.На фиг.1 представлена функциональная схема предложенного устройства;на фиг.2 - 4 - функциональные схемы наиболее предпочтительных вариантов выполнения селектора, второго блока кодирования и первогоблока кодирования соответственноДля хранения 16-битных сообщенийв 20-разрядных ячейках памяти, иэ.которых два разряда или меньше дефектны.Устройство содержит (Фиг,1) основной накопитель 1, адресный блок2, входной регистр 3 - 3 , выходной регистр 4- 4буферный накопитель 5, первый блок 6 кодирования, блок 7 коррекции информации, первую группу сумматоров 8 помодулю два. На фиг.1 обозначены информационные входы 9 входного регистра 3, адресные входы 10 устройства и счетные входы 11 входногорегистра 3,Устройство содержит также нто"рой блок 12 кодирования и селектор 13. На Фиг.1 обозначены такжевход 14 синхронизации буферного накопителя 5, управляющие входы 15 и16 основного накопителя 1, входы 17синхронизации выходного регистра 4,выбирается таким образом, чтобы под-лежащие хранению в дефектных элемен-.тах памяти разряды слова О ЮОдиО+С.совпадали с теми двоичными символами,которые хранятся в соответствующих: 5. дефектных ячейках.При предлагаемом способе формирования записываемого в накопитель 1слова, число информационных разрядов в слове на К больше, чем при 10 известном. При заййси информации первые Кь-г разрядов. информационногословаО=(О ., О, )О =01) 161 4 пК.помещаются в первые К разрядов регистра 3 через входы 25, а последние .г разрядов помещаются в блок 12(фиг.1) . Из блока 12 закодированныекодом (г, к) последние разряды информационного слова помещаются в последние г разрядов регистра 3 через вхо"ды 9 регистра 3. Слово х:(хх)где х; 610;1)1(1 ь, такое, чтох. =О. 144 К+к переписывается внакопитель 1 по адресу, заданному навходах 10. После этого осуществляетсяконтрольное считывание слова из накопителя 1 в регистр 4.Слово х.=1 х х,.), х а 0,1) 1 (4 впоступающее в регйстр 4, может отли чаться от исходного слова из-завоздействий отказов элементов памяти накопителя 1. На выходах сумматоров 8 формируется первый векторошибок 35 4045 50 55 60 65 установочные входы 18 входного 3 ивыходного 4 регистров, входы 19 синхронизации входного регистра 3, управляющий выход 20 устройства, одиниз управляющих выходов 21 первогоблока б кодирования, управляющие22-24 и информационные 25 и 26 входы устройства, а также информационные выходы 27 и 28 устройства,Селектор 13 содержит (фиг.2) ма"жоритарный элемент 29 и вторую группу сумматоров 30 по модулю два.Второй блок 12 кодирования содержит (фиг,3) третью группу сумматоров31 по модулю два.Первый блок б кодирования содержит (Фиг.4) элемент ИЛИ-И 32, гене.ратор 33 импульсов, счетчик 34, де"шифратор 35, генератор 36 одиночныхимпульсов, триггер 37, элементыИ 38-42, элементы ИЛИ 43-46, элемент 47 задержки, группу элементовИЛИ 48- 48 з и группу элементовИ-ИЛИ : 49- 49Входы каждого из элементов ИЛИ48 - 48 соединены с объединенными по ИЛИ выходами предшествующихэлементов ИЛИ 48, 14 и соответствую"щими входами блока б, подключенными к выходам накопителя 5,Устройство работает; следующимобразом.Для увеличения информационнойемкости устройства .записываемое внакопитель 1. я-разрядное слово Формируется как сумма по модулю дватрех слов: О=и.и, О,О),ифО,13,М К, К- слово, первые К разрядов которого являются информационными, а последние г разрядов равны нулю ( г = в - к );гОсоб 0, 1 ОКО,О), Ц 60,1, К 40 -слОво, первые К разрядов которого равны нулю, следующие К разрядов (К+1 4 К+К( ь ) являются информационными, а .последние (г-К) - контрольными и такими, что последние разрядов слова Удй являются кодовым словом линейного кода (гК ), исправляющего-кратные ошибки (г- дли- на кода; К- число информационных компонентов,в коде), иС:СС(С), С;60;11, Ы 4 я - одно из согласующих слов, которыми являются слова (я,г) кода, двойственного линейному коду с минимальным расстоянием Хемминга 1 +1 и у которых последние г разрядов называемые ключем, различны у всех согласующих слов и содержат не бо лее Ф единиц (1 сг, 1 - целое число, равное допусуимому чйслу дефектных элементов памяти среди элементов, предназначенных для хранения одного слова), Это слово ю: х О+ ххО+х, хО+х) где знак О+ означает сложение по модулю два.Вектор 1, поступает через накопи-тель 5, где он запоминается, в блок б. Если х;=О, т.е, если слдво, х совпадает с х,тб цикл записи заканчивается. Если ;4 О, то на входы 11 регистра 3 подаются символы 1 ф с выхода блока б. В результате этого з регистре 3 оказывается двоичное. слово , отличающееся от исходного слова х во всех компонентах ( з называется инверсным кодовым словом) .Словопомещается в накопитель 1 наместо слова х . Далее осуществляется контрольное считывание слова Ч в регистр 4, При этом на выходах сумматоров 8 формируетсз вектор ошибок х = з О+ У,где ч - слово, полученное при контрольном считывании.Вектор ошибок :6 поступает через накопйтель 5 в блок 6, на выходах которого по векторам ошибок Ф. и 1 формируется корректирующее слово1125656 2 = М Я С О+ 1 = х (+)С К=15 которое подается на входы 11 регистра 3, В результате этого в регистре 3 оказывается слово 00110111010100001001 10010110011111000110 1101110101 СЮ 00100101 01001011001111 ООО 115которое может храниться в рассматриваемой ячейке без ошибок (при наличии в последней не более де-. фектных запоминающих элементов). Словопереписывается иэ регистра 3 в накопитель 1 по заданному ранее адресу, На этом цикл записи за-. канчивается. 10 При считывании слово из ячейки накопителя 1 с заданным адресом как обычно, считывается в регистр 4. Содержимое последних разрядов выходного регистра 4 поступает в селектор 13, где происходит выделение клю-. .ча согласующего слова, Ключ согласующего слова С с выходов селектора 13 поступает на вход блока 7, на выходе которого по нему формируется согласующее слово С, поступающее на счетные входы регистра 4, в котором в первых К + К разряйах восстанавливается исходное информационное слово О.Таким образом, увеличивается информационная емкость накопителя 1, которая для известного устройства рав- ЗОК 4 К на, а для предложенного - "ок 11100011011101010000 Порождающая11110001101110101000 матрица000110111010000100 кода (20,5) 50100011011101010000101100011011101010000100010010110011111000 1111100011011101010000110111010100001001000100101100111110011110101000010010110001111100011011101010 55 Более детальное формирование согласующих слов рассмотрим на примере ЗУ для хранения 16"битных сообщений 35 в ячейках из двадцати элементов памяти каждая. Среди элементов памяти, образующих ячейку, допускаются два или менее деФектных элемента.для этого примера согласующими 40 словами являются слова (20,5), т.е. ,слова укороченного кода, двойственного коду Хемминга (31,26) . Поскольку в качестве согласующих слов .берутся строчки порождающей матрицы и их комбинации по два, то множество согласующих слов состоит из пятнадцати следующих слов: о 1 =20Кодом для кодирования дополнительной информации может, например,быть код (5,1), состоящий из двухслов 11111; 00000, т.е. для этогопримера К =1,Для выработки согласующего словаиспользуются элементы ИЛИ 48 -48ЗГ(фиг.4) и элементы И-ИЛИ 49 - 49Элементы ИЛИ 48- 48, служат длявыделения первого согласующего слова, например, первого для приведенного примера. Например, на выходеэлемента ИЛИ 48; (где 1 4 ( 15) появляется единичный сигнал толькотогда, когда ( о+ 1)-е слово являетсяпервым, согласующим информационноеслово с дефектом, присутствующим вячейке накопителя 1. Это достигаетсяблагодаря тому, что на входы каждого о-го из элементов ИЛИ.48 - 48подаются соединенные по ИЛИ выходыпредшествующих элементов ИЛИ 48 -481 14,и те компоненты векторов ошибок 61 иномера которых соответствуют номерам нулевых (для вектора 1) исоответствечно единичных (для вектора 1) разрядов согласующего +1) -гослова. Сигналы на выходах ИЛИ 48н48 соответствуют компонентам слова, инверсного согласующему слову.Это достигается за счет того, чтосигналы с выходов каждого иэ элемен"тов ИЛИ 48- 48 подаются на входы тех из элементов ИЛИ 48 - 48,номера которых совпадают с номерамиединичных разрядов (о+1) -го согласующего слова.На выходах элементов И-ИЛИ 49 -49 Формируются информационные сигналы20 блока 6, поступающие на входы 11 регистра 3. Таким образом,. в предлагаемом устройстве исправляется заданное количество ошибок типа дефект 44 в элементах ячейки накопителя 1, г.е. сохраняется та же корректирующая способность, что и в известном.Технико-экономическое преимущество йредложенного устройства заккю" чается в увеличении его информационной емкости по сравнению с известным.