Устройство для исправления ошибок

(19) (11 51)4 Н 03 М 13/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Воронежский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР У 687612, кл. Н 03 М 3/02, 1978.Авторское свидетельство СССР Иф 1327297, кл. Н 03 М 13/02, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПРАВЛЕНИЯ ОШИБОК(57) Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в устройствах защиты от ошибок аппаратуры передачи данных, Целью изобретония является повышение быстродействия. Устройство позволяет за счетуменьшения числа переборов до, величины 1 с повысить быстродействие иможет работать в реальном масштабевремени с большими скоростями передачи данных, чем известное устройство, Устройство для исправленияошибок содержит регистр 1 сдвига,сумматор 2 по модулю два, датчик 3ошибок, счетчик 4 импульсов, формирователь 5 синдрома информационнойпоследовательности, блок 6 элементов ИЛИ, формирователь 7 проверочной последовательности, блок 8 анализа синдрома, блок 9 управленияи счетчик 1 О импульсов, 2 з.п. ф-лы,3 ил.Изобретение относится к техникесвязи и может быть использовано вустройствах защиты от ошибок аппаратуры передачи данных.5Целью изобретения является повышение быстродействия устройстваНа фиг. 1 приведена структурнаясхема предлагаемого устройства, нафиг. 2 - функциональная схема блокауправления, на фиг. 3 - функциональная схема блока анализа синдрома,Устройство (фиг. 1) содержит регистр 1 сдвига, сумматор 2 по модулюдва, датчик 3 ошибок, счетчик 4 импульсов, формирователь 5 синдрома информационной последовательности, блок6 элементов ИЛИ, формировательпроверочной последовательности, блок8 анализа синдрома, блок 9 управления, счетчик 10 импульсов.Датчик 3 ошибок предназначен дляформирования вектора ошибки в соответствии с позициями ошибок (единиц),поступающих от блока 8 анализа синдрома. Он состоит из двух регистровпоследовательно-параллельного типаразрядностью к (длина информационнойчасти кодовой комбинации). Формирователь 5 синдрома информационной последовательности предназначен для вычисления оснбвного и модифицированныхсиндромов путем поразрядного сложения по модулю два строк проверочнойматрицы, Блок 6 элементов ИЛИ содер 35жит 1 двухвходовых элементов ИЛИ,где 1 = 1 од и 1 + 1; п - разрядностьвходного кода. Блок 8 анализа синдромапредназначен для определения принадлежности синдрома, поступающего из блока 5, к одному из видов: нулевой синдром, синдром, одиночной ошибки, синдром двойной ошибки и т.д, - синдром(с)-й ошибки, где г - кратностьисправляемой ошибки.Блок 8 (фиг, 3) состоит из группы4511 элементов И, селектора 12 нулевого синдрома, селектора 13 синдромаодиночной - (с)-й ошибок, триггера14, элемента ИЛИ 15, элемента ИЛИ16 и формирователя 17 импульсов.Группа 11 элементов И выполняетроль ключей, имеющих ис входовпоступления синдрома и вход, по которому поступает сигнал окончаниявычисления синдрома от счетчика 4импульсов, обеспечивающий разрешение поступления синдрома на селекторы 12 и 13,Селектор 12 нулевого синдрома имеет ис входов и один выход, Он обеспечивает на своем выходе сигнал 0", если синдром, поступающий на его вход, нулевой (состоит из одних нулей), и "1", если синдром ненулевой (хотя бы в дной позиции есть единица). По своей логической функции селектор 12 нулевого синдрома выполняет операцию дизьюнкции и может быть выполнен из группы элементов ИЛИ, имеющей ивходов и один выход,Селектор 13 формирует на своем выходе "1", если синдром принадлежит одиночной двойной и т,д(с)-й ошибкам, и "0", е ли т. не обеспечивается, Он может бытьвыполнен в виде электрически программируемого ПЗУ, имеющего 1 входов.По двоичным кодам синдромов, принадлежащих одиночной, двойной ит,д. - (с)-й ошибкам, как по адресам в соответствующие ячейки ПЗУзаписываются 1, по остальным адресам на выходе ПЗУ - 0",Блок 9 управления (фиг. 2) содержит генератор 18 импульсов, дешифратор 19, счетчик 20 импульсов, элемент 21 запуска, элементы И 22-26,формирователи 27-29 импульсов, элементы НЕ 30-32, элементы 33-36 задержки, элементы ИЛИ 37 и 38, Генератор 18енерирует прямоугольныеимпульсы с частотой, обеспечивающейполучение между основными тактовыми импульсами, подаваемыми на входсчетчика 4, количества импульсов) 1 с. Элемент 21 запуска обеспечивает выдачу перепада напряжения от нуля до единицы при включении источника питания устройства и представляет собой интегрирующую КС-цепочку, подключенную к источнику постоянного напряжения, к конденсатору которой последовательно подключены два элемента НЕ, выход последнего из ко горых является выходом элемента.Устройство работает следующим образом.В начальный период работы от блока 9 ц счетчик 4 импульсов и блок 8 анализа синдрома поступает сигнал начальной установки. Принимаемая комбинация поэлементно поступает в5 1 Гре и.тр 1," и; и ф ц ., 5 сиц;он; Лфрм;цццц ос.;одтецьцост. Сицдрсм пчи.;яет я прд-рядцым с:,жс цс м по модулю лвд с.трок ирсверочц матрицы, "ответствующихединицам в принятой кодовой комбинации, Г 1 р этом двоичный цомер дцдпизируемого элемента принятой комбинации с выхода счетчика 4 чс рез блокб элементов ИИ содется цд вход формирователяпроверочной последовательцости, на выходе которого устанавливается (и-с,-разрядная двоичная комбинация соответствующей строки проверочной матрицы, 11 о окончдцииприема и-разрядной кодовой комбиндции в счетчике 4 импульсов вырабатывдется сигнал окончания вычислениясиндрома, который поступает в блок8 анализа сицдромд и блок 9,В случае отсутствия оШибок синдром равен нулю, В блоке 8 в этомслучае це вырдбдтывается сигнал,обеспечивдюший запуск счетчика 10и блока 9. Принятая комбинация с выхода регистра 1 сдвига без измененийпоступает а выход устройства,В случае цаличия ошибок в кодовойкомбинации синдром це рдвец нулю,что фиксируется в блоке 8,. с выходакоторого в блоки 10 и 9 поступас"."сигнал, разрешающий работу счетчика1 О, на вход которого начинают поступать поочередно с выхода блока 9импульсы. Фиксация этого сигналаосуществляется в блоке 8 по импульсу, поступающему с выхода блока 9на его вход, С выхода блокд 1 О 1-разрядная кодовая комбинация, соответст 40вующая номеру поступающего импульса,подается в блок 6 элементов ИЛИ, свыхода котороо онд поступает в формирователь 7, на выходе которого устанавливается первая (п,-разряднаякомбинация строки проверочной матри 45цы, поступающая в блок 5, В последнем происходит вычисление модифици 1 рованого синдрома, которьп с выхода блокд 5 поступает в блок 8 анализа синдрома,Если модифицировдццыи синдром ненулевой и не прицадпежит ни к одному из видов (с-х ошибок, исправляемых кодом, то сигналы ца первом и втором выходах блока 8 отсутствуют. В результате с седьмого выхода блока 9 поступает второймпупс на вход блока 5, где происходит демодфисдця сиц Гч;т.1 проц;цс.ицдром втрцчцо склдлыц;стся по модупн,ва с тсй же строкой прсверочсй матрицы, устдцсц;с" ццс й цд вхсде бп- кд 5, В ито е в б;кс 5 остается основной синдром, вчсленп ранее по принятой ксдоной комбинации. Ввиду отсутствия сигнала нд третьемвходе датчика 3 ошбок в него здписывдется ноль по сп цдлу, поступающему с выхода блока 9.Наличие сигнала ца втором входе счетчика 10 разрешает подсчет очередного импульса, поступдющего на его вход, и вычисление в блоке 5 следующего модифицированного синдрома. Если он также ценулевй и це принадлежит ц к одцму 3 цЛОВ (с 1х ошибок, исправляемых кодом, устройство исправлсн оицбок работает, кдк и ранее, с,исью счередного нуля в регистр ддтчкд 3 ошибок,Если очерелцой модифицировдццый сдром ока.в де тся нулевымчто СВ дстельствует об определении одиночцои ошибки, те ца цыхпс ".окд 8 понв;яется импульс и н регистр датчика 3 ошиГ ок здписьцдется единица. С входа сч тчикд 1;з,.цимст"я сигнал (устдцдвпивдет,.я ноль и с.четчик усдвлицсется по ных ц цулсвое сотояцие, ОтсутстЛе игцдп, нд входе блок, 9реди;,едсь яст также отсутствие ца его шестом выходе импульсовоступдщх в счсчек 1 О еНулевая 1-разрядная комбинация, поступдющая со счетчика О через блок 6,устанавливает нд выхсс блоканулевую (и-М -разрядную комбинацию,Наличие сигнала на втором выходе блока 8 запрещает в блоке 9 формрованне на его выходе второго импульсадля демодификдции синдрома,С второго Выхода блокд 9 продолвают поступать импульсы на вход датчика 3 ошибок, продьц"ая записаннуюв нем информдцин, Всео на вход датчика 3 постудет 1 с импульсов, чтосоответствует чис.лу эпсмецтов в информациоцой части ко;ц вой комбинации. После этого блок 9 вырабатывает на четвертом и пятом выходах импульсы перезапис.и вектора ошибки снижнего регистра ддтчцкд 3 в верхнийв гараллельном коде, оступающена вход датчика 3 тактовые импульсыобеспечивают продвижение вектораршибки в верхнем ре истре датчика и30 формула изобретения55 1,Устройство для испранления ошибок, содержащее регистр сдвига, выход которого подключен к первому входу соответс.тнующее суммцроцацие цо модулю два в сумматоре 2 с кодовой комбинацией, рацсе записанной в регистре1. Б результат исправленная кодоваякомбинация поступас т ца выход устрой 5стна.При наличии двух ошибок в кодовойкомбинации их исправление происходиттак же, как и н случае однократнойошибки, с той лишь разницей, что примодификации основного синдрома в бло"5 и дальнейшем его анализе н блоке 8 на его первом выходе появляютсяпоследовательно импульсы, соответствующие однократному синдрому и нулевому синдрому. При появлении импульсов, соответствующих однократному и нулевому синдромам на выходеблока 8, формируется сигнал, которыйподается на вход блока 9 и не разрешает поступление второго импульсаца вход блока 5 для демодифцкациисигнала.При наличии с ошибок в кодовой 25комбинации ца перном выходе блока 8анализа синдрома последовательно возникают импульсы, соответствующие последовательному появлению (с-,(с-кратного и т,д. до нуленогосиндрома включительно. Работа устройства н этом случае протекает аналогично. Демодификация сигнала непроизводится н моменты, соответствующие определению (с - 1) в , (с-крат 35ного и т.д, до нулевого синдромавключительно.Когда в кодовой комбинации содержится более с ошибок, что превышаетисправляющую способность корректирующего кода, но не превышает его обнаруживающей способности, на первомвыходе блока 8 анализа синдрома цевозникают импульсы и в датчик 3 ошибок записынается полностью нулевая45комбинация. После окоцчания цикл;,счета счетчиком 4 импульсов его сшнал, поступающий на второй вход блока 9, формирует импульс, обеспечивающий сброс триггеров н блоке 5 в нулевое состояние для нормального функ Оциоцирования устройства при обработке следующей кодовой комбинации,сумач ора по модулю дна цсрцый (.четник импульсов, выходы которос подкнючецы к первым входам элементов ИЛИ блока, выходы которо о через формирователь проверочной последовательности подключены к первым входам формирователя сц,дрома информационной последовательцости, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с первым входом дат- - чика ошибок, ныход которого подключен к второму входу сумматора по модулю два, выход которого янляетсн выходом устройства, информационный вход регистра сдвига обьедицец с третьим входом формирователя синдрома информационной последовательности и является информационным входом устройства, третий выход блока управления подключен к первому входу первого счетчика имцульсон, второй вход которого объединен с вторым входом датчика ошибок, тактовым входом регистра сдвига и является тактовым входом устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, н него введены второй счетчик импульсов ц блок анализа синдрома, первый и второй выходы которого подключены соответственно к третьему входу датчика ошибок и первому входу блока управления, четвертый, пятый ц шестой выходы которого подключены соответственно к четвертому и пятому входам датчика ошибок и первому входу второго счетчика импульсов, выход которого подключен к вторым входам элементов ИЛИ блока, выход первого счетчика импульсов подключен к первому входу блока анализа синдрома и второму входу блока управления, седьмой выход которого подключен к четвертому входу формирователя синдрома информационной последовательности, выход которого соединен с вторым нходом блока анализа синдрома, третий выход которого подключен к второму входу второго счетчика импульсон и третьему входу блока управления, восьмой выход которого соединен с третьим входом блока анализа синдрома, четвертый вход которого подключен к третьему выходу блока управления12. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок упран15012 ления содержит формирователи импульсов, элементы задержки, элементы И, элементы НЕ, элементы ИЛИ, счетчик импульсов, дешифратор, генератор импульсов и элемент запуска, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И и является третьим выходом блока, выход генератора импульсов подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с первыми входами счетчика импульсов и четвертого элемента И и входами первого и второго элементов задержки, выход первого формирователя импульсов подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу счетчика импульсов, выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора, выход которого через первый элемент НЕ соединен с вторым входом третьего элемента И и входом второго формирователя импульсов, выход которого является четвер тым выходом блока и подключен к входу второго элемента НЕ, выход которого является пятым выходом блока и подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И является шестым выходом блока и подклю 30 чен непосредственно к второму входу первого элемента ИЛИ и через третий элемент задержки к первому входу второго элемента ИЛИ и входу четвертого элемента задержки, выход которо го подключен к первому входу пятого элемента И, выход третьего элемента НЕ подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента,ИЛИ, выход. которого является седьмым выходом блока, выход второго элемента задержки подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ, выход 83 1 Окоторого является восьмым выходомблока, выход третьего формирователяимпульсов соединен с вторым входомпервого элемента И, выход которогоявляется первым выходом блока, входтретьего формирователя импульсовобъединен с третьим входом третьегоэлемента И и является вторым входомблока, вход первого формирователяимпульсов объединен с вторым входом четвертого элемента И и являетсятретьим входом блока, вход третьегоэлемента НЕ и выход первого элемента ,задержки являются соответственно первым входом и вторым выходом блока.3. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок анализа синдрома содержит формирователь импульсов, триггер, элементы ИЛИ, селектор нулевого синдрома, селектор1-(с)-го синдромов (где с - кратность исправляемой ошибки) и группу элементов И, выходы которых подключены к входам селектора нулевого синдрома и селектора 1(-г)-го синдромов, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход селектора нулевого синдрома подключен к первому входу второго элемента ИЛИ и Р-входу триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к вторым входам второго и первого элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ является вторым выходом блока и подключен к входу формирователя импульсов, выход которого является первым выходом блока, К-вход и С-вход триггера и выход второго элемента ИЛИ являются соответственно четвертым и третьим входами и третьим выходом блока, первые и вторые входы элементов И группы являются соответственно первым и вторыми входами блока.1 501283 Составитель О.тюринаРедактор И.Рыбченко Техред М,Дидык Корректор И,М гкнт ссср оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ухгор л. Гагарина, 101 4891/5 Госуд Тираж 884 Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям пр113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5