Запоминающее устройство с коррекцией групповых ошибок

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) (11),11 С 11 С 29 00 ТЕНИН рои и третьеи групп объединены и являют но соответ изя вх а считыва иси блока а ом приз ия и в устаняются в вочными в оды элеме ые выходы им из вход аторов по тор ИЛИ-Но явл инфо едине ствую маци региов тр ы с соотве их сум оду ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ И ВТОРСНОМУ СВИДЕТ(54)(57) 1, ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВОС КОРРЕКЦИЕЙ ГРУППОВЫХ ОЦИБОК, содержащее накопители, блок коррекциии элемент задержки, причем информационные и контрольные выходы накопителей соединены соответственно синформационными и контрольными входами блока коррекции, входы синхронизации накопителей подключены кпервому выходу элемента задержки,второй выход и вход которого являются соответственно управляющим выходом и входом запуска устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью упрощения устройства, в неговведены коммутатор, первый элемент И,элементы НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ и группаэлементов И, причем первый и второйвходы коммутатора соединены соответственно с третьим и четвертым выходами элемента задержки, пятый выходкоторого соединен с первым входомпервого элемента И, одни из выходовблока коррекции подключены к первымвходам соответствующих элементовНЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, вторые входы которых соеднлены с информационными выходами накопителей, выход первого эле" мента И подключен к первым входам элементов И группы, вторые входы которых соединены с выходами элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, а выходы являются информационными выходами устройства, входы признака записи накопителей соединены с входом признака записи блока коррекции и являются входом записи устройства, входы признака считывания накопителей и блока коррекции объединены с управляющим входом коммутатора и вторым входом первого элемента И и являются входом считывания устройства, установочными входами которого являются Ф установочные входы блока коррекции, управляющий вход которого подключен к выходу коммутатора, другие выходы блока коррекции являются контрольны- С , ми выходами устройства,2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок коррекции содержит регистр, группы сумматоров по модулю два, вторую, третью и четвертую группы элементов И, компараторы, сумматоры по модулю два, элемент ИЛИ-НЕ, второй элемент И и элемент ИЛИ, причем адни из входов регистра являются соответственно информацион-ными и контрольными входами блока, а другой вход - управляющим входом блока, первые входы элементов И вто10925 два первой и второй групп, другойвход каждого из которых подключен квыходу соответствующего из элементовИ второй группы, вторые входы которыхи входы первого и второго сумматоровпо модулю два соединены с соответствующими контрольными выходами регистра, контрольные входы которого под"ключены к выходам элементов И третьей группы, вторые входы одних из которых соединены с выходами сумматоров по модулю два первой и второйгрупп, второй вход другого элементаИ третьей группы соединен с выходоытретьего сумматора по модулю два,входы которого подключены к выходамсумматоров по модулю два первойгруппы, одни из входов компаратбров,первые входы элементов И четвертой Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к запоминающим устройствам ЗУ , и может быть использовано для построения .высоконадежных блоков памяти с возможностью ремонта накопителя в процессе решения задачи.Известно запоминающее устройство с коррекцией групповых ошибок, содержащее накопительные блоки, каждый 10 из которых соединен с блоком обнаружения и коррекции ошибок, причем в ,каждый накопительный блок записывается группа разрядов кодового слова, состоящая из информационных раз-, 15 рядов и одного контрольного разряда 1 Д Недостатками данного устройстваявляются ограниченность выбора числа 20информационных разрядов в кодовомслове и низкая надежность. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является запо минающее устройство с коррекцией групповых ошибок, содержащее блоки интерфейсного сопряжения, соединенные с блоком коррекции, и группы накопителей, адресные входы которых ЗО подключены к адресным входам блоков 70группы и одни из входов элемента ИЛИсоединены соответственно с выходамисумматоров по модулю два первой группы и с выходом первого сумматора помодулю два, выходы сумматоров помодулю два второй группы ц второгосумматора по модулю два подключеныко вторым входам элементов И четвертой группы, другим входам элементаИЛИ и другим входам компараторов,выходы которых соединены с третьимивходами соответствующих элементов Ичетвертой группы и входами элемента ИЛИ"НЕ, выход которого подключенк первому входу второго элемента И,второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выходы элементов И четвертой группы и выход второгоэлемента И являются выходами блока. интерфейсного сопряжения, логическийблок, входы которого подключены кодним из выходов блоков интерфейсного сопряжения, выходы соединены свходами блока коррекции, одними иэвходов блоков интерфейсного сопряжения и управлякнцими входами накопителей, а информационные входы накопителей каждой группы подключены кодноименной группе выходов блокакоррекции 23 . Для исправления ошибок в известном ЗУ используется двумерный итеративный код, с помощьюкоторого возможна коррекция одиноч-.ных и групповых ошибок, расположенных в одной диагонали матрицы кодово.го слова. Разряды каждой диагонализаписываются в отдельный накопитель, что позволяет составлять способность ЗУ продолжать работу приизъятии одного из накопителей для ремонта или замены. Недостатками этого ЗУ являются сложность из-за относительно большого числа накопителей, снижение надежности, поскольку с увеличением количества накопителей вероятность некорректируемой ошибки возрастает, а также невозможность произвольного выбора информационной емкости ЗУ из-эаее зависимости от длины кодового слова,Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, 5что в запоминающее устройство с коррекцией групповых ошибок, содержащеенакопители, блок коррекции и элемент задержки, причем информационные и контрольные выходы накопите Олей соединены соответственно с информационными и контрольными входами блока коррекции, входы синхронизации накопителей подключены к первому выходу элемента задержки, второй выход и вход которого являютсясоответственно управляющим выходоми входом запуска устройства, введены коммутатор, первый элемент И,элементы НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ и группа 20элементов И, причем первый и второйвходы коммутатора соединены соответственно с третьим и четвертым выходами элемента задержки, пятый выходкоторого соединен с первым входом 25первого элемента И, одни из выходовблока коррекции подключены к первымвходам соответствующих элементовНЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, вторые входы которых соединены с информационными выходами накопителей, выход первогоэлемента И подключен к первым входамэлементов И группы, вторые входы ко".торых соединены с выходами элементовНЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, а выходы являютсяинформационными выходами устройства,входы признака записи накопителейсоединены с входом признака записиблока коррекции и являются входомзаписи устройства, входы признака 40считывания накопителей и блока корЭрекции объединены с управляющим входом коммутатора и вторым входом первого элемента И и являются входомсчитывания устройства, установочными 45входами которого являются установочные входы блока коррекции, управляющий вход которого подключен к выходу коммутатора, другие выходы блока коррекции являются контрольнымивыходами устройства.Кроме того, блок коррекции содержит регистр, группы сумматоров помодулю два, вторую, третью и четвертую группы элементов И, компараторы, 55 сумматоры по модулю два, элемент ИЛИ-НЕ, второй элемент И и элемент ИЛИ, причем одни из входов регистра являются соответственно информационными и контрольными входамн блока,а другой вход - управляющим входомблока, первые входы элементов И второй и третьей групп соответственнообъединены и являются входом признакасчитывания и входом признака записиблока, установочными входами которогоявляются входы элемента ИЛИ-НЕ, информационные выходы регистра соединены с одним из входов соответствующих сумматоров по модулю два первойи второй групп, другой вход каждогоиз которых подклочен к выходу соответствующего из элементов И второйгруппы, вторые входы которых ивходы первого и второго сумматоровпо мопъгпо пвд соединены с соответствующими контрольными выходами регистра, контрольные входы ,которогоподключены к выходам элементов Итретьей группы, вторые входы однихиз которых соединены с выходамп сумматоров по модулю два первой и второй групп, второй вход другого элемента И третьей группы соединен свыходом третьего сумматора.по модугаодва, входы которого подключены к выходам сумматоров по модулю дна первой группы, одни из входов компараторов, первые входы элементов И четвертой группы и одни из входов эле"мента ИЛИ соединены соответственнос выходами сумматоров по модулю двапервой группы и с выходом первогосумматора по модулю два, выходы сумматоров по модулю два второй группыи второго сумматора по модулю дваподключены ко вторым входам элементов И четвертой группы, другим входам элемента ИЛИ и другим входамкомпараторов, выходы которых соединены с третьми входами соответствующих элементов И четвертой группы ивходами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ,выходы элементов И четвертой группыи выход второго элемента И являютсявыходами блока,На фиг.1 представлена функциональная схема устройства с коррекциейгрупповых ошибок; на фиг.2 - функциональная схема блока коррекции,Устройство содержит фиг.1 накопители 1-5, количество которых должно быть простым числом, блок 6 кор 1092570рекции, элемент задержки 7, коммутатор 8, первый элемент И 9, эле" менты НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10-25 и первую группу элементов И 26-41. На фиг, обозначены информационные 42- 5 57 и контрольные 58-66 выходы накопителей 1-5, первый 67 и второй 68 выходы элемента задержки 7, вход 69 запуска устройства, третий 70, четвертый 71 и пятый 72 выходы элемента задержки 7, одни из выходов 73-88 блока 6 коррекции, информационные входы 89 и выходы 90, вход 91 записи и вход 92 считывания устройства, управляющий вход 93 и другие вы ходы 94-103 блока б коррекции, контрольные выходы 104, установочные 105- ,09 и адресные 110 входы устройства.Блок коррекции содержит (фиг,2 ) регистр 11, первую 112-115 и вторую Ц 6-119 группы сумматоров по модулю два, вторую 120-127, третью 128- 136 и четвертую 137-161 группы элементов И, первьй-третий сумматоры 162-64 по модулю два, компараторы 165-169, элемент ИЛИ-НЕ 170, второй элемент 11 171 и элемент ИЛИ 172. На фиг.2 обозначены информационные 173- 188 и контрольные 189-197 выходы регистра 111, выходы 198-207 сумматоров 112-119, 162-164 по модулю два соответственно.Устройство работает следующим образом.35В рассматриваемом устройстве при коррекции одиночных и групповых оши" бок используется двумерный итеративР ный код, матрица кодового слова которого для числа информации разрядов, 40 равного, например, шестнадцати, имеет вид:Б 1 Б 2 БЗ Б 4 С 1Ба Б 1 Бз Сг10 1112 3 4581 Ъ Б 14 БВ Б 1 ь С 41 2 Ь 4где Б - Б - информационные разря 1 16ды:б - контрольный разрядобщей четности )С 1- С,д - Й - контрольные разряды 1 4соответственно групповой и веточной четности, Число накопителей551"5 в рассматриваемомслучае равно, например, пяти. В реящме "Запись" на входы 1 Оустройства (фиг. 1) поступает адресвыбранной ячейки накопителей 1-5,на входы 89 - слово данных Б; - Б 1,на вход 91 - признак записи, а навход 69 сигнал "Запуск". Появившисьна выходе 70 элемента задержки 7,сигнал "Запуск" через коммутатор 8проходит на вход 93 блока б, где заносит в регистр 111 (фиг.2 информацио, находящуюся на,выходах 42-57.После этого в блоке 6 начинается фор-.мирование контрольных разрядов по+ Б + Б + Б 11дБ 4 + Бз 124Контрольные разряды групповой четОсти С - С формируются с помощьюсумматоров 12-115, а контрольныеразряды веточной четности Й 1 - Й,с помощью сумматоров 116-9. Контрольный разряд общей четности Й формируется с помощью сумматоров 112115 и сумматора 164, На входе 92присутствует логический ноль (низкий уровень напряжения ), а навходе 9) - логическая единица высокий уровень напряжения ). В результате элемента И 120-127 остаютсязакрытыми и на их выходах будут находиться логические нули а элементыИ 128-136 открываются, и сформированные значения контрольных разрядовпоступают с их выходов на входы 58 бб регистра 11 и накопителей 1-5.С появлением сигнала на выходе 67элемента задержки 7 производится запись кодового слова в накопители 1-5,причем разряды Б, Б 6, Б 11Б 166 записываются в накопитель 1,разряды Б 2, Б, Б 1 г, С, й 1 - внакопитель 2, разряды Б 5, Б, СБ 1, д - в накопитель 3, разрядыБ 4, Сг, Б 9, Б 14, д 5 - в накопитель 4 а разряды с 1Б ф Б 10 эБ 15, Й, - в накопитель 5, По окончайии записи на выход 68 устройствавыделяется сигнал "Ответ",В режиме "Чтение" на входы 110поступает адрес выбранной ячейки, навход 92 - признак чтения, а на1092570 7 8 вход 69 - сигнал Запуск . С появле- ное кодовое слово в регистр 111. Закием сигнала на выходе 67 элемента тем начинается формирование признака задержки 7 кодовое слово считывается ошибки с помощью сумматоров 112-15, из накопителей 1-5 и поступает на 16-119, 162 и 163. Так как на вховходы блока 6. Так как на входе 92 5 де 92 блока 6 присутствует логическоммутатора 8"присутствует логическая кая единица, то считанные значения единица, то прохождение сигнала че- контрольных разрядов С - С Й - Й1 4 ф 1 рез коммутатор 8 с выхода 70 элемен- с выходов 90-197 регистра 111 через та задержки 7 запрещается и разреша- элементы И 120 - 127 поступят на ется прохождение сигнала с выхода 71, 0 входы сумматоров по модулю два который вырабатывается несколько поз - 119 и логическое состояже, чем сигнал на выходе 67. Пройдя ние их выходов 188 - 205 опрекоммутатор 8, сигнал с выхода 71 пос- делится в соответствии с фортупает на вход 93 и заносит считан- мулами:15а 1 = Б 1 + Б 2 + Б 4 + Б 4 Ф С 1 (выход 198)9 =4+,1 з ++ /ь= С 1+ С+ Сз+ С 4+6 В дальнейшем разряды признака ошибки сравниваются между собой, причем ком-, 30 паратор 165 сравнивает одноименные разряды д( 5 и (3 ,а компараторы 66-169 сравнивают разряды, 5 с циклически выдвинутыми разрядами 3,5При совпадении информации на пер- З 5 вом-пятом входах с информацией на шестом-десятом входах какого-либо из компараторов 165-169 состояние его выхода принимает значение логической единицы, что означает обнаружение 40 ошибки в соответствующем из накопителей 1-5. Позиция ошибок (неисправные разрядыопределяются с помощью элементов И 137-161 при совпадении соответствующих значений разрядов 45 признака ошибки и сигнала на выходе соответствующего из компараторов 165-169.1ЪТаким образом, появление логическихединиц на выходах 73-88 и 94-102 блока 650 означает наличие ошибки в соответству" ющих разрядах кодового слова.Например, пусть в накопители 1-5 записано кодовое слово;11110111105511101111000000(выход 207)При считывании произошла ошибка, например, в накопителе 3 в разрядах Б , Б 1, й 2 и в регистр 111 цоступило кодовое слово1111011110111100111001 000 Тогда сумматорами 12-119, 62и 163 будет сформирован следукФцийсиндром ошибки:о(1++++ О Ос(+ 1 + 1 + О + ОЫз =+ 1 ++ 1 + 0Ы,- О ++++ О -= О ++ О + О + О -Р= 1+,1+ 1+ О+ О.=О+О+О+О+О-ОВ этом случае только на выходе компаратора 167 появится логическая единица, а на выходах компараторов 165, 166, 168 и 169 сохранится состояние логического нуля.В результате на выходах 80, 85и 100 элементов И 37-1 Ы сигнал"Единица"," а на других выходах элементов И 137-161 - "Нули". Это означает, что ошибки произошли в раэрядах БВ ф 81 ф дгИсправление ошибок производитсяс помощью элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10-25, на первые входы которыхпоступают логические значения позицийошибок информационных разрядов с выходов 73-88 блока 6, а на вторыевходы - непосредственно считанные изнакопителей 1-5 информационные разряды 42-57. Исправленное информаицонное слово с выходов элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 0-25 поступает на вторые входы элементов И 26-41 и по сигналу с выхода 72, проходящему черезэлемент И 9, выдается иа выходы 90.Затем на выход 68 устройства поступает сигнал "Ответ",При ошибкев разных накопителях с помощью элементов ИЛИ-ИЕ 170, И 171и ИЛИ 72 формируется на выходе 103сигнал "Единица" - признак не корректируемого отказа 1 НКО 1: НКО =( " ц" )1, ус чс уЫ чс ч ир чР ЧР КЗзогде знак 7 - означает логическоесложение,8 - сигналы на выходах компараторов 165-169 соответственно. 35Появление признака НКО логической единицы па выходе 103 элементаИ 171 1 говорит о невозможности исправления ошибки в кодовом слове. Ин- .формация на выходах 104, включающая 40значения позиций ошибок кодового сло-,ва и признак НКО, может быть использована для индикации отказавшихся разрядов и ускорения поиска неисправностей.Следует отметить, что устройство проводит правильную коррекцию любой групповой ошибки одного иэ накопителей 1-5 при условии, что в данном цикле считывания хотя бы один иэ его разрядов выдает правильную информацию. В противном случае на выходах каждого иэ компараторов 165-169 ока зываются логические единицы и, кроме действительно отказавшихся разрядов инвертируются и все остальные разряды кодового слова. Таким образом, хотя накопление ошибок в одном из накопителей 1-5 возможно тем не менее должен проводиться его своевременный ремонт. С этой целью на входы 105-109, кроме входа, соответствующего номеру заменяемого иэ накопителей 1-5, подаются логичекие нули. Тем самым запрещается появление логических единиц на выходах тех из компараторов 165-69, номера которых не соответствуют номеру заменяемого из накопителей 1-5. После замены неисправного из накопителей 1-5 новым накопителем и восстановления в нем информации подача "Нулей" на входы 105-109 прекращается.Таким образом, в предложенном устройстве исключается отдельный накопитель для записи разрядов каждой диагонали матрицы кодового слова, что позволяет упростить устройство, кроме того, информационная емкость памяти не зависит от длины кодового слова, что устраняет затруднения, возникающие при объединении нескольких ЗУ в общей системе. Технико-экономическое преимущество предложенного устройства заключается в его упрощении по сравнению с прототипом.город, ул.Проекгная,4 щщКПЦ Заказ 3 ал ППП Петен 1092570 раж 5 ОЯ 11 И СНО