Запоминающее устройство с обнаружением и коррекцией ошибок

.19-21. чисчто ф 2 нл. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС У 34Ю.А.Качалов, Е.А.Ро 54) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ОБНАУЖЕНИЕМ И КОРРЕКЦИЕЙ ОШИБОК(57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам. Целью изобре.тения является повышение достоверности контроля и упрощение устройства. Устройство содержит регистр адреса, счетчик, блок управления, информационные регистры сдвига, первыйконтрольный регистр сдвига, первыйформирователь сигналов четности, блок сравнения, два дешифратора, блок коррекции, накопитель, состоящий из информационной и основной контрольнойчастей, в который введена дополнительная контрольная часть, а такжевновь введенные селектор, второй контрольный регистр сдвига, второй формирователь сигналов четности и мультиплексор. Второй формирователь сигналов четности формирует контрольныесигналы, которые записываются в разрядах информационных слов по диагонали, что позволяет обнаруживатьтройные ошибки в накопителе и темсамым повысить достоверность контроля. При этом число контрольных разря,дов в слове не зависит от разрядности слова и всегда равно двум, засчет чего упрощается контрольнаячасть накопителя и уменьшаетсяло контрольных регистров сдвигапозволяет упростить устройство.1 табл.40 45 50 55 Изобретение относ,тся к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам.Целью изобретения является повышение достоверности контроля и упрощение устройства.На Фиг. представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - Функциональная схема варианта выполнения .блока управления.Устройство содержит (фиг.1) селектор 1, тактовый вход 2 устройст-. ва, Устройство содержит также регистр 3 адреса, счетчик 4, блок 5 управления, блок 6, содержащий информационные регистры 7 сдвига, первый 8 и второй 9 контрольные регистры сдвига, накопитель 10, состоящий из информационной 11, основной 2 и дополнительной 13 контрольных частей, первый 14 и второй 15 формирователи сигналов четности, блок 16 сравнения, первый 17 и второй 18 дешифраторы, мультиплексор 19 и блок 20 коррекции, На фиг. обозначены управляющие 21 и 22 и адресный 23 входы устВройства, первый адресный вход 24 накопителя 10, информационные 25 и контрольный 26 входы устройства, выходы 27 и 28 селектора 1, установоч" ные входы 29 и выходы 30-32 регист-; ров 7-9, вход 33 и второй установочный вход 34 регистра 9 вход 35 счетчика 4, первый управляющий входс 36, второй адресный вход 37, информационные 38, контрольные 39 и 40, второй управляющий вход 41, информационные 42 и контрольные 43 и 44 выходы накопителя 10, входы 45 и 46 блока 16 сравнения, управляющий вход 47 мультиплексора 19, выходы 48 и 49 дешифратора 17, выходы 50-52 блока 16 сравнения, входы 53-57 и выходы 58 мультиплексора 19, информационные 59 и контрольные 60 выходыустройства.Блок 5 управления содержит (фиг.2) триггеры 61-64, счетчики 65 и 66, элементы И 67-74, элемент ИЛИ-НЕ 75, элемент ИЛИ 76, элементы 77-79 задержки и триггер 80.В устройстве число контрольных разрядов на слово не зависит от разрядности слова, а всегда равно двум. Кроме того, в устройстве минимальное число слов в информационном блоке, обрабатываемых за один прием,5 0 5 20 25 ЭО 35 равно числу информационных разрядов слова.Устройство работает следующим образом.По сигналам, поступающим по входу 22 в регистр 3 со входа 23 заносится номеч адреса блока информации и инициируется блок 5, Код адреса с регистра 3 по входу 24 поступает в накопитель 10. Входная информация с контрольными разрядами со входов 25 и 26 через селектор 1, сигналом со входа 21 устанавливается на входах 27 и 28 регистров 7 и 8. По сигналам, поступающим иэ блока 5 по входам 29, записываемая информация по слову заносится на промежуточное хранение в регистры 7 и 8. Причем по каждому сигналу со входа 29 (РТ) заносится новое слово в регистры 7 и 8 и сдвигается на +1 предыдущего слова. Синхронно с продвижением информации по регистрам 7 и 8 формирователь 14 из информации, поступающей по входу 30, формирует контрольные сигналы (К) для каждого слова. Одновременно осуществляется непрерывный контроль за правильностью продвижения информации в регистрах 7 и 8 путем сравнения контрольных сигналов, находящихся в регистре 8, с контрольными сигналами, полученными в формирователе 14. Сравнение производится в блоке 16 и результат выдается на выход 50,По окончанию заполнения регистров 7 и 8 формирователь 15, из занесенной в регистры 7 и 8 и формирователь 15 по входам 30 и 31 информации, вырабатывает диагональные контрольныесигналы (Д). Запись сигналов Д в регистр 9 происходит по входам 33 посигналу на входе 34 в момент, когдаконтрольные сигналы Д сформировалисьна выходах 33. Затем блок 5 вырабатывает сигналы, поступающие по входу35 на счетчик 4 и входу 36 в накопитель 10. По этому сигналу счетчик 4перебирает адреса накопителя 10. Синхронно с этим сигналы по входам 29 сзадержкой, равной времени записи внакопитель 1 О, сдвигают информациюиз регистров 7-9 в накопитель 10 повходам 38-40. При этом из блока 5выдаются импульсы записи по входу 41в накопитель 10, Таким образом, весьблок информации с контрольными сигналами К и Д запишется в накопитель О.Режим чтения.ИО сигналам, поступающим по входу 22 я регистр 3, заносится адрес блока информации по входу 23, который передается по входу 24 в накопитель 10 и запускается блок 5. Блок 5 выдает сигналы по входу 36 накопителя 10. По сигналам, поступающим по входам 21 и 22, блок 5 вырабатывает сиг нал на выходе 35, который запускает 10 счетчик 4. Информация с контрольными разрядами (Д) и (К) считывается из накопителя 10 и по сигналам на входах 29 через селектор 1 заносится в регистры 7-9 по выходам 42, 43, 27, 15 28 и 44.Затем формируются контрольные сигналы (К) и (Д) формирователями 14 и 15, При этом сформированные формирователем 15 контрольные сигналы Д не О фиксируются в регистре 9 (как при записи), а передаются одновременно с сигналами из формирователя 14 по входам 33 и 45 соответственно в блок 16. ,По сигналу, поступающему из блока 5 по выходу 46, происходит фиксация результатов сравнения содержимого регистров 8 и 9, формирователей 14 и 15 в блоке 16. При сравнении контрольных сигналов (К) образуются приз-ЗО наки С , а при сравнении контрольных разрядов (Д) - признаки М , приведенные в таблице. Как видно иэ таблицы при значениях признаков М и С, приведенных в п.п. строках восемь - 35 десять, возможна корректировка тройной ошибки, Тип ошибки в таблице является результатом анализа возможных вариантов ошибок, возникающих при работе устройства. В анализе принималось во внимание наличие тройных ошибок, так как большее число ошибок является маловероятным.Счетчик 66 блока 5 выдает серии. импульсов на выход 48, которые уп равляют работой мультиплексора 19, Задачу распознавания вида ошибки по признакам выполняет дешифратор 17. Если ошибка корректируется, то из дешифратора 17 по выходу 49 выдает ся сигнал, который разрешает работу мультиплексора 19 для коррекции ошиб. ки. Если же Ошибка есть, но не корректируется, то выдается соответствующий сигнал по выходу 48, а по вы ходу 49 - сигнал запрета работы мультиплексора 19, исключающий случай ложной коррекции. Дешифратор 18 Огтределяет разряды накопителя 10, вкоторых произошли сбои.Коррекция иокаженной информациипроисходит следующим образом, Исходное состояние - на выходе регистров 7-9 первое слово которое подается по выходам 38 и 39 на блок 20.Если совпадения контрольных сигналов в блоке 16 не произошло, т.е. получилось несовпадение содержимого контрольных разрядов, непосредственно считанных иэ накопителя 10 и сформированных иэ информационныхслов, то на выходах 51 и 5" признаки М и С отличны от логического "0"(при отсутствии ошибки Они равны логическому 0). Эти признаки дешифрируются в дешифраторе 18 и в результате на одном из его выходов 53 и 57 появится сигнал логическаяуказывающий на местонахождение сбойного разряда в накопителе 1 О , Дешифратор 1 7 распознает в ид ошибки ( в соо тв ет с твии с таблицей) , и если о на ко рректиру ема выдает сигнал р аэ решени я по выходу 4 9 на мультипл е к со р 1 9 , Счетчик 66 ( фи г . 2 ) блока 5 находится в обнул ен ном состоянии ( так , например , для пяти .слов счетчик находится в состоянии 0 : 0 : О ) , Параллельный код счетчика 6 6 по выходу 4 8 подводится к мультиплексору 1 9 , который подключает результат дешифро вания признаков для первого слова на вход блока 2 О . При во э никно в ении ошибки в первом слове на одном иэ выходов 5 8 появится логический " 0 " и н а соответствующем ра э ряде выходов , 5 9 или 60 появится информация , инвер с ная поступающей по входам 3 8 или 39 , т . е . происходит исправление ошибки , возникшей при чтении информациу . Затем аче тчи к 6 6 изменит свое состояние на ( О : О : 1 ) и одновременно с этим сигнал на входе 2 9 пр одвинет информацию в регистрах 7- 9 . В р езультате на выходах 3 8 и 3 9 окажется в торо е слово . Мультиплексор 1 9 подключит результат д ешифро ваци я признако в для второго слова и а входы блока 20 , таким о браэ ом пр Опе с. с ко рр екции повторяется для в с е х ело в , Если ошибки отсутствуют, то на выходе дешифратора 1 8 - нули и , со о т в е т с т в енно , на выхс де мул ьтипл е к со р а 1 9 единицы , которые разрешают и р охождению информации чер е э бло к . 0 б е э изменения .)г 7709 Тин ошибки цни 1 О 1 М Несравнение разряда (Д) Ошибка в раз Корректируется раэряде (Д) или ряд (Д)тройная ошиб- ка Ошибка в ин- Корректируется ю 1 ф. формацииили разряд или (К) раэ- (К) разрядах, рядили тройнаяошибка Несравнение разрядов (Д) и (К) М 2 1 С Двойная ошиб- Не корректируетсяка 2 М Несравнение двухразрядов (Д) 3 0 2 М Двойная ошиб- Не корректируетсяка 4 2 С Несравнение двухразрядов (Д) и2-х разрядов (К) Тройная ошиб- Не корректируетсяка Несравнение трехразрядов (Д) ЗМ Тройная ошиб- Не корректируетсяка 6 2 С ЗМ Тройная ошиб- Не корректируетсяка 1 М 7 2 С Тройная ошиб- Корректируется трика в информа- информационных разционных раз- ряда или (К) разрядах или в ряды(К) разрядах 8 ЗС Тройная сшиб- Корректируется трика в информа- информационных разционных раэ- ряда или два инфоррядах или две мационных разрядаошибки в ин- и один (К) разрядформационныхразрядах и одна в (К) раз- ряде Несравнение трехразрядов (К) иодного разряда.4 Расшифровка признаков Несравнение двухразрядов (К) итрех разрядов (Д) Несравнение двухразрядов (К) иодного разряда(Д) Несравнение трехразрядов (К) итрех разрядов (Д) Несравнение трехразрядов (Д) иодного разряда(К) Тройная ошибка в информационных разрядах или две ошибки в инфор мационных разрядах и одна в (К) разряде 8 озможность коррекКорректируется триинформационных разряда или два информационных разрядаи один (К) разряд709 7 1257и з обретенияф о р м у л а Запоминающее устройство с обнаружением и коррекцией ошибок, со.держащее регистр адреса, счетчик, информационные регистры сдвига, первый контрольный регистр сдвига, первый формирователь сигналов четности, блок сравнения, дешифраторы, блок управления, блок коррекции и накопи тель, состоящий из информационной и основной контрольной частей, причем первый вход блока управления является первым управляющим входом устройства, вторым управляющим входом ко торого являются второй вход блока управления и управляющий вход регистра адреса, вход которого и третий вход блока управления являются соответственно адресным и тактовым входами 20 устройства, выходы регистра адреса и счетчика подключены к адресным входам накопителя, одни из выходов информационных регистров сдвига соединены с информационными входами на- .25 копителя и входами первой группы бло ка коррекции, вход которого и контрольный вход основного накопителя подключены к одному из выходов первого контрольного регистра сдвига, пер вый выход блока управления соединены с установочными входами информационных и первого контрольного регистров сдвига, другие выходы которых подключены соответственно ко входам первого формирователя сигналов четности и ко входам первой группы блока сравнения, входы второй группы которого соединены с выходами первого формирователя сигналов четности, 40 а одни из выходов - со входами первого и второго дешифраторов, вход и выходы счетчика подключены соответственно ко второму выходу и к чет . вертому входу блока управления, тре тий и четвертый выходы которого сое-.1й динены с управляющими входами накопителя, информационными и контрольным выходами устройства являются выходы блока коррекции, первый выходпервого дешифратора является первыминдикаторным выходом устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения достоверности контроля и упрощения устройства, в неговведены второй формирователь сигналов четности, второй контрольный регистр сдвига, дополнительная контрольная часть накопителя, селектор имультиплексор, входы и выходы которого подключены соответственно к выходам второго дешифратора и ко входам второй группы блока коррекции,а управляющие входы - соответственно ко второму выходу первого дешифратора и к пятому выходу блока управления, первый и шестой выходы которого соединены с установочными входами второго контрольного регистрасдвига, одни из выходов и входов которого подключены соответственно ковходу и к, выходу дополнительной контрольной части накопителя, другие выходы и входы второго контрольногорегистра сдвига подключены соответственно ко входам третьей группы блока сравнения, к выходам второго формирователя сигналов четности и входам четвертой группы блока сравнения, входы второго формирователя сигналов четности подключены к цругимвыходам информационных и первогоконтрольного регистров сдвига, входыкоторых соединены с выходами селектора, одни из входов которого соединены с информационными и контрольным выходами накопителя, другие входы селектора являются информационными и контрольным входами устройства, а управляющий вход подключен кпервому входу блока управления,седьмой выход которого соединен суправляющим входом блока сравнения,другой выход которого является вторым индикаторньм выходом устрой-,ства.