CS215606B1 - Zařízení pro samočinnou kontrolu a opravu chyb - Google Patents

Abstract

Řešeným problémem je návrh zařízení, které samočinné kontroluje data přečtená í pamětí, samočinně opravuje všechny jednoduché chyby, detekuje věechny dvojnásobné chyby a detekuje alespoň 40 % trojnásobných ohyb v jednom slově. Podstatou vynálezu je zapojení obvodu generuj íčího kontrolní znak délky 8 bitů pro informaci délky 64 bity. a současně srovnávajícího tento nově vygenerovaný kontrolní* znak s kontrolním znakem přečteným s paměti, čímž vzniká syndrom. Navrhovaný obvod je průběžně kontrolován, takže každá porucha je okamžitě signalizována na jednom z jeho výstupů. Vynálezu lze využít ve všech číslioovýoh systémech používajíoíoh paměť, zejména v číslicových počítačích, míní a mikropočítačích, kalkulátorech, terminálech a samostatných paměťových modulech.

Description

Vynález ee týká zařízení pre samočinnou kontrolu a opravu ohyb, to je pro detekoi, lokalizaoi a samočinnou opravu jedné ohyby, detekoi všeoh dvojnásobných ohyb a detekoi alespoň 40 % trojnásobných ohyb v kódovém slovš složeném ze 64 informačníoh bitů a 8 kontrolní oh bitů, a pro kódováni infoxmaoe délky 64 bitů v oykliokém kódu s minimální kódovou vzdáleností d « 4*

Dosud používaná zařízení pro samočinnou kontrolu a opravu ohyb, založená na použití eykliokáho lineárního kódu s kódovou vzdáleností 4, nejsou vybavena sohopností samočinná kontroly svého teohniekého stavu a nezaručují kontrolu všeoh trojio ohyb ve zvolenýoh skupinéoh bitů. Kontrolní znak je vnioh generován v bloku odděleném od bloku, který na základě srovnání nového a starého kontrolního znaku generuje syndrom, čímž vznikají časové ztráty.

Výše uvedené nedoetatky jsou odstraněny zařízením pro samočinnou kontrolu a opravu ohyb podle vynálezu, jehož podstatou je to, že jeho informační vstup je připojen na vstup generátoru Syndromu a na první vstup korekčního obvodu, vstup kontrolního znaku je připojen na vstup generátoru syndromu, jehož zapojení je dáno kontrolní maticí a ha druhý vstup korekčního obvodu, výstup generátoru syndromu je připojen na výstup kontrolního znaku zařízení, na vstup bloku analýzy syndromu, na vstup dekodéru opravy a na vstup generátoru parity syndromu. Výstup generátoru parity syndromu je připojen na vstup dekodéru opravy, výstup bloku analýzy syndromu je připojen na vstup dekodéru opravy, výstup bloku analýzy syndromu je připojen na výstpp bezchybného kódového slova zařízení, výstup dekodéru opravy je připojen na třetí vstup korekčního obvodu, výstup dekodéru opravy je připojen na výstup neopravltelné ohyby zařízení, první výstup korekčního obvodu je připojen na výstup dat zařízení, druhý výstup korekčního obvodu je připojen na výstup kontrolního znaku zařízení.

Použitím zařízení pro samočinnou kontrolu a opravu ohyb se zabrání zpracování ohybná informace v případě výskytu jedné nebo dvou ohyb, odpadne nutnost zastavení a opakování výpočtu v případě jedné ohyby, která je samočinně opravena, navío se spojením obvodu pro generování kontrolního znaku s obvodem pro srovnání tohoto znaku s původním zrychlí činnost zařízení proti zařízením provádějíoím toto srovnání odděleně o dobu potřebnou pro průchod jedním logickým stupněm, struktura použitého kódu umožňuje detekovat současný výskyt ohyb ve všeoh trojioíoh bitů umíetěnýoh do společného konstrukčního bloku a samočinná kontrola výskytu poruchy uvnitř zařízení zaručuje jeho bezohybný provoz po oelou dobu, kdy je hodnota signálu PZ, tj. pomoha zařízení nulová.

Zařízení podle vynálezu umožňuje provádět kontrolu jedné až tří ohyb v přenášené informaci a samočinně opravit jednu ohybu bez znalosti původní informace. Jeho funkoe je založena na použití oykllokého lineárního kódu, který zaručuje minimální kódovou vzdálenost d 4. Zařízení se používá při přenosu, záznamu a čteni dvojkově zakódované infoxmaoe.

Ha připojeném výkrese jo znázorněno blokové soháma zařízení podle vynálezu.

Zařízeni pro samočinnou kontrolu a opravu ohyb, to jest pro detekoi, lokalizaoi a samočinnou opravu jedné ohyby, detekoi všeoh dvojnásobných ohyb a detekoi alespoň 40 % trojnásobnýoh ohyb v kódovém slově složeném ze 64 informačních bitů a 8 kontrolníoh bitů, a pro kódování infoxmaoe délky 64 bitů v cyklickém kódu s minimální kódovou vzdáleností d » 4, podle výkresu jo upraveno tak, že jeho informační vstup Dl jo připojen na vstup 11

X generátoru 10 syndromu a na první vstup 61 korekčního obvodu 60. vstup K21 kontrolního znaku je připojen na vstup 12 generátoru IQ syndromu, jehož zapojení je dáno kontrolní maticí, a na druhý vstup 62 korekčního obvodu 60, výstup 13 generátoru 10 syndromu je připojen na výstup KZ3 kontrolního znaku zařízení, na vstup 81 bloku 80 analýzy syndromu, na vstup JI dekodéru JO opravy a na vstup generátoru JOparity syndromu, výstup 42.generátoru 40 parity syndromu je připojen na vstup 72 dekodéru 22 opravy, výstup 82 bloku 80 analýzy syndromu je připojen na vstup 7g dekodéru 70 opravy, výstup 83 bloku 80 analýzy syndromu je připojen na výstup BOH bezchybného kódového slova zařízení, výstup 74 dekodéru 70 opravy je připojen na třetí vstup 63 korekčního obvodu 60. výstup 75 dekodéru 70 opravy je připojen na výstup NO neopravitelné chyby zařízení, první výstup 64 korekčního obvodu 60 je připojen na výstup DZ dat zařízení, druhý výstup 65 korekčního obvodu 60 je připojen na výstup KZZ kontrolního znaku zařízení

Zařízení může být též upraveno tak, že jeho informační vstup Dl je připojen na vstup 21 parity informace, jehož výstup 22 je připojen na první vstup gl bloku gO srovnání parit, vstup KZ1 kontrolního znaku je připojen na vstup 31 generátoru 30 parity kontrolního znaku, jehož výstup g2 je připojen na druhý vstup g2 bloku gO srovnání parit a výstup lg generárotu 10 syndromu je připojen na vstup 41 generátoru 4° parity syndromu, výstup 42 generátoru 40 parity syndromu je připojen na třetí vstup 53 bloku 50 srovnání parit, jehož výstup 54 je připojen na výstup PZ poruchy zařízení pro signalizaci každé jednotlivé poruchy technického vybavení, jejímž důsledkem je chyba v kódování nebo v kontrole správnosti přijaté informaceInformace určená k zakódování je přivedena na datový vstup zařízení Dl, odkud je vedena na první vstup 11 generátoru IQ syndromu, na vstup 21 generátoru 20 parity informace a na první vstup 61, kontrolní znak přijaté zakódované informace je přiveden na vstup zařízení KZ1 kontrolního znaku, odkud je veden na druhý vstup 12 generátoru 10 syndromu, na vstup 31 generátoru 30 parity kontrolního znaku a na druhý vstup 62 korekčního obvodu 60 Je-li zařízení použito ke kódování informace určené pro přénos nebo pro zápis do paměti, přivádí se na vstup KZ1 kontrolního znaku zařízení nulový kontrolní znak. Vygenerovaný syndrom je veden z výstupu 13 generátoru 10 syndromu na vstup 41 generátoru 40 parity syndromu, na vstup 81 bloku 80 analýzy syndromu, na výstup zařízení KZ3 kontrolního znaku a na první vstup 71 dekodéru 70 opravy. Blok 80 analýzy syndromu srovná hodnotu syndromu s nulou a na základě výsledku tohoto srovnání signalizuje buá bezchybné kódové slovo na výstupu BCH bezohybného kódového slova zařízení, nebo ohybu na výstupu 82, který je připojen na třetí vstup 73 dekodéru 70 opravy. Na základě hodnoty syndromu přijaté na prvním vstupu JI, na základě parity syndromu generované na výstupu 42 generátoru 40 parity syndromu a přivedené na druhý vstup 72 a na základě signálu o výskytu chyby, přivedeného na třetí vstup 73. roztřídí dekodér JO opravy ohyby na neopravitelné, které hlásí signálem na výstupu 75 připojeném na výstup NO neopravitelné ohyby zařízení, a opravitelné, pro něž generuje kód opravy ve svém výstupu 24 připojeném na třetí vstup £5 kerelcžníko óhVčAtt 60. Kč4 ftpřftVy BpŮSObí V korekčním obvodu 60 inverzi jednoho bitu kódované informace přivedené na první vstup 61 nebo kontrolního znaku přivedeného na druhý vstup 62, přičemž opravená informace se objeví na prvním výstupu 64 korekčního obvodu 60 připojeném na výstup zařízení D2 a opravený kontrolní znak se objeví na druhém výstupu 6g připojeném na výstup KZ2 kontrolního znaku zařízení.

Kontrola bezporuchového provozu zařízení je založena na skutečnosti, že parita informaoe, určená k zakódování, je shodná s paritou kontrolního znaku, pokud jo informaoe zakódována správnč, v opačném případě musí být parita syndromu lichá. Blok go srovnání parit provádí nonekvivalenoi hodnot parity informace generované na výstupu 22 generátoru 20 parity informace a připojené xxa první vstup 51. parity kontrolního znaku, generované na výstupu 22 generátoru 22 parity kontrolního znaku a připojené na druhý vstup j>2 bloku £0 a parity syndromu, generované na výstupu 42 generátoru 49 parity syndromu a připojené na třetí vstup 53 bloku 50. Jedničková hodnota na výstupu 54 bloku 50 srovnání parit, připojené na výstup zařízení PZ poruchy zařízení, signalizuje poruchu v technickém vybavení zařízeni, a tedy neplatný výsledek kontroly a opravy informaoe.

Detekce všech trojnásobných ohyb, způsobených poruchou oelého konstrukčního modulu, obsahujícího obvody pro přenos, zápis nebo čtení tří bitů, je založena na seskupení bitů, jejichž sloupce v kontrolní matici dle připojené tabulky dávají nonekvivalenoi různou od nuly, takže syndrom generovaný na výstupu 13 generátoru 10 syndromu je analyzátorem 80 syndromu rozpoznán jako příznak ohyby, přičemž umístění bitů, označených stejným písmenem A až Z v posledním řádku kontrolní matice podle připojené tabulky do společného konstrukčního modulu, vede k signalizaci všech trojnásobných chyb, způsobených poruchou oelého konstrukčního modulu, syndromem, který má hodnotu I na místě prvního a třetího bitu zleva.

Celkově lze říci, že činnost zařízení podle vynálezu provádí paralelně zakódování přenášené informaoe v cyklickém lineárním kódu s kódovou vzdáleností 4 tak, žo k 64 informačním bitům je připojen kontrolní znak délky 8 bitů, dálo kontrolu zakódované Informace srovnáním hodnoty přijatého kontrolního znaku s hodnotou novš generovaného kontrolního znaku, detekoi a lokalizaci jedné chyby ve kterémkoli za 72 bitů zakódovaného slova, následovanou samočinnou opravou této ohyby, detekoi a signalizaci všech dvojnásobných chyb, detekoi 41,2 % všeoh trojnásobných chyb, přičemž trojnásobné ohyby lze předem roztřídit na detekovatelné a nedetokováteIné a tuto znalost využít při rozmísťování obvodů pro přenos a záznam jednotlivých bitů do konstrukčních modulů, například zásuvných desek, u nlohž jo zvýšená pravděpodobnost současného výskytu vícenásobných ohyb. Zařízení podle vynálezu je nevío schopno samočinně detekovat a signalizovat poruohu vs své vlastní struktuře, pokud tato poruoha způsobí nesprávně vygenerovanou hodnotu kontrolního znaku při kódování nově přijaté informaoe nebo při dekódování kontrolní informaoe.

Zařízení může být použito při zápisu dat do paměti číslicového systému a opětovném čtení těohto dat, například ve styků se zápisníkovou nebo operační pamětí samočinného počítače, minipočítače, mikroprooesoru, kalkulačky, číslicové telefonní nebo aěříoí ústředny, dále při přenosu dat mezi číslicovými systémy, mezi jejioh základními jednotkami, kanály a přídavnými zařízeními a podobně.

00000000 IIIIIIII 00000000 00000000 00000000 00000000 OIIIIIII 11111111 I 0 0 O 0 0 0 0 00000000 IIIIIIII 00000000 IIIIIIII OIIIIIII 00000000 00000000 00000000 01000000 00000000 00000000 OIIIIIII IIIIIIII 00000000 IIIIIIII 00000000 00000000 00100000 omnii 00000000 oooooooo oooooooo oooooooo mimi oooooooo imim o o o i o o o o oooonii ooooiin ioooím ooooím ioooím oooomi ioooím oooomi o o o. o i o o o ionoon oonoon oonoon oonoon lonoon oonoon ioiiooii oonoon oooooioo ΙΙΟΙΟΙΟΙ 0Ι0Ι0Ι0Ι II0I0I0I ΟΙΟΙΟΙΟΙ 0Ι0Ι0Ι0Ι OIOIOIOI ΙΙΟΙΟΙΟΙ OIOIOIOI 00000010 1110100110010110 moiooi iooioiio moiooi iooioiio oiioiooi iooioiio oooooooi v

Tabulka ₀₁ 03 <35 ₀₇

O 8 16 24 32 40 48 56 CO 02 04 C6

O 1

7

Claims (2)

1. Zařízení pro samočinnou kontrolu a opravu ohyb, to jest pro detekci, lokalizaci a samočinnou opravu jedné ohyby, detekci všech dvojnásobných ohyb a detekci alespoň 40 % trojnásobných ohyb v kódovém slově složeném ze 64 informačních bitů a 8 kontrolních bitů, a pro kódování informace délky 64 bitů v cyklickém kódu s minimální kódovou vzdáleností d = 4, vyznačující se tím, že jeho informační vstup (Dl) je připojen na vstup (11) generátoru (10) syndromu a na první vstup (61) korekčního obvodu (60), vstup (KZ1) kontrolního znaku je připojen na vstup (12) generátoru (10) syndromu, jehož zapojení je dáno kontrolní maticí, a na druhý vstup (62) korekčního obvodu (60), výstup (13) generátoru (10) syndromu je připojen na výstup (KZ3) kontrolního znaku zařízení, na vstup (81) bloku (80) analýzy syndromu, na vstup (71) dekodéru (70) opravy a na vstup (41) generátoru (40) parity syndromu, výstup (42) generátoru (40) parity syndromu je připojen na vstup (72) dekodéru (70) opravy, výstup (82) bloku (80) analýzy syndromu je připojen na vstup (73) dekodéru (70) opravy, výstup (83) bloku (80) analýzy syndromu je připojen na výstup (BCH) bezchybného kódového slova zařízení, výstup (74) dekodéru (70) opravy je připojen na třetí vstup (63) korekčního obvodu (60), výstup (75) dekodéru (70) opravy je připojen na výstup (NO) neopravltelné ohyby zařízení, první výstup (64) korekčního obvodu (60) je připojen na výstup (DZ) dat zařízení, druhý výstup (65) korekčního obvodu (60) je připojen na výstup (KZZ) kontrolního znaku zařízení.

2. Zařízení pro samočinnou kontrolu a opravu ohyb podle bodu 1, vyznačující se tím, že jeho lnfozmační vstup (Dl) je připojen na vstup (21) generátoru (20) parity Informace, jehož výstup (22) je připojen na první vstup (51) bloku (50) srovnání parit, vstup (KZ1) kontrolního znaku je připojen na vstup (31) generátoru (30) parity kontrolního znaku, jehož výstup (32) je připojen na druhý vstup (52) bloku (50) srovnání parit a výstup (13) generátoru (10) syndromu je připojen na vstup (41) generátoru (40) parity syndromu, výstup (42) generátoru (40) parity syndromu je připojen na třetí vstup (53) bloku (50) srovnání parit, jehož výstup (54) je připojen na výstup (PZ) poruchy zařízení pro signalizaci každá jednostllvé poruchy technického vybavení-