JP2555336B2 - チツプ動作の自動自己診断を伴うicチツプの誤り検出訂正装置及びその方法 - Google Patents

チツプ動作の自動自己診断を伴うicチツプの誤り検出訂正装置及びその方法

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    • H03M13/05Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/13Linear codes

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明はデータ処理システムにおいてデータ処理を実
行するためのより改良された装置及び方法に関し、特に
誤り検査及び訂正を含むデータ処理動作に関する。
近年、データ処理システムは典型的には集積回路(I
C)チツプを使用して構成される。ICチツプの使用によ
る1つの問題はICチツプの供給する出力がしばしばその
数において制限されること、及び/又はそれらの使用に
関して特別の制限があることである。ゲートアレイICチ
ツプはしばしばこのような制限を受ける。例えば、ある
ICチツプは最大28の出力を提供するのに48のデータ入力
を必要とする。さらに、これらの出力のあるものはパワ
ー容量のようなものに関して制限を受ける。
ICチツプの出力数が十分でない場合の1つの可能な解
決方法は双方のICチツプの出力を結合することにより必
要数の出力が得られるようにすることである。しかし、
2つのICチツプをこのように使用するときは、それらに
加えた入力に応答して達成すべき機能に相違があるの
で、2つのICチツプが異なるデザインを要求されるとい
う不利益な結果となり得る。例えば、誤り検査及び訂正
動作のケースは代表的であろう。デザインの異なるICチ
ツプの供給数を増すことはコスト及びシステム全体の複
雑性に顕著なインパクトとなり得る。
動作及びデザインの異なる2つのICチツプをもつこと
を避ける1つの方法は双方のICチツプが供給する機能の
達成能力を各ICチツプに含ませることであり、そうし
て、システムにおいて各ICチツプが達成すべき特別の機
能はチツプ上に設けた選択ロジツクに制御信号を加える
ことで選択する。しかしながら、このような処理方法を
用いると各ICチツプのコスト及び複雑性を著しく増すこ
とになり、両機能を提供すべき十分なロジツクを持たな
いICチツプはいかなる場合にも採用し得ない。
発明の概要 こうして、本発明の目的はICチツプを使用してデータ
処理動作を実行するためのより改良された装置及び方法
を提供することにある。
本発明の他の目的はICチツプ上で誤り検査及び/又は
訂正動作を実行するためのより改良された装置及び方法
を提供することにある。
本発明の更に他の目的は入力信号ビツトに応じて発生
する処理結果に適合する十分な出力を提供するために複
数チツプを使用することに関して前記1又は2以上の目
的を達成することにある。
前記目的に従う本発明の更に他の目的は複数ICチツプ
のそれぞれが同一のデザインを有することにある。
前記1又は2以上の目的に従う本発明の更に他の目的
は各チツプの検出動作の自動自己診断を提供することに
ある。
本発明の更に他の目的は比較的簡単かつ廉価な方法で
前記目的を達成することにある。
上記目的は本発明の特定の好適なる実施例において達
成されている。即ち、ここにおいて48の入力ビツト(40
のデータビツト及び8の検査ビツトを含む)は2つの同
一ICチツプに加えられ、該ICチツプは誤りの検出に検査
ビツトを使用し、検出されるいかなる単一ビツト誤りを
も訂正し、そして40の入力データビツトに対応するそれ
ぞれ40(各ICチツプから20づつ)の出力を提供する。更
に各ICチツプは単一ビツト及び複合ビツト誤りの指示出
力を備える。
本発明の好適なる実施例において2つの同一ICチツプ
を採用できる利益を得るためには、8の検査ビツトは所
定の対称性を有する時に選んだ変形ハミング符号に基い
て決定した値を持つており、そして48の入力は、仮に各
ICチツプがそれらに加えた入力に応じて同一に動作する
としても必要な40(各ICチツプから20づつ)のデータ出
力が得られるように、前記所定の対称性に基づき各ICチ
ツプに異なる方法で配線されている。更に、各ICチツプ
が与える単一ビツト及び複合ビツト誤りの指示出力は各
ICチツプが達成する誤り検出動作の自動自己診断を行う
ために論理的に結合されている。
上述の処理方法は同一デザインのICチツプを使用する
ために入力信号の配線に関して処理の対称性を選択し得
るような複数ICチツプを使用した追加の又は他のタイプ
の処理の達成にも拡張し得る。
その他の目的、有利な点、特徴及びそれらの用途と共
に本発明特有の性質は後述する添付図面に関連した好適
なる実施例の説明によつて明らかとなろう。
図面の簡単な説明 第1図は本発明の好適なる実施例で採用しているICチ
ツプのブロツク図、 第2図は本発明の好適なる実施例で使用する際の第1
図に示すタイプの2つの同一ICチツプに採用する入出力
のワイヤリング配列及び名称を示す図、 第3図は本発明の好適なる実施例で採用している特に
選んだ逆対称のハミング符号を示す図、 第4図は逆対称のハミング符号の他の例を示す図、 第5図は複数データビツトに対する検査ビツトの発生
を示す電気的なブロツク図、 第6図は第2図のICチツプ10の誤り検出訂正回路の動
作を示す電気的なブロツク図、 第7図は第6図のシンドローム発生器42で発生するシ
ンドロームビツトS0〜S7の特定の値の意味を表に示す
図、 第8図は第2図のICチツプ10′が備える誤り検出訂正
回路の動作を示す電気的なブロツク図、 第9図は第2図に示す実施例の誤り検出動作の自動自
己診断を行うために採用し得る誤り論理回路の電気的な
ブロツク図、 第10図は第9図の誤り論理回路の動作を表に示す図、 第11図は第9図の論理回路例を示す図、 第12図は第9図の回路がチツプに組み込まれている場
合のチツプ間接続を示す図である。
好適なる実施例の説明 図面を通して同一の参照番号及び符号は同一の要素を
指す。データビツト中の誤りを検出し訂正するよく知ら
れた1つの方法はデータビツトに応じて検査ビツトを発
生する誤り符号の使用を含んでいる。典型的には、これ
らの検査ビツトはデータビツトと一緒に含まれており、
符号のタイプ及び設けられる検査ビツトの数に従つて1
又は2以上のデータ誤りの検出及び訂正を可能にする。
データ誤りは、例えば他の回路又はその他の装置に対す
るデータ及び検査ビツトの転送後に発生し得る。誤り検
出及び訂正に関する更に詳細な情報は、例えば、R.W.Ha
mmingの論文“Error Detecting and Error Correcting
Codes"、Bell Systems Technical Journal,29.1950.pp.
147−160:及び発明者D.r.Kimの米国特許No.4,375,664に
ある。
ここで説明する特定の好適なる実施例の目的のために
行うべき基本的な動作は:(1)40のデータビツトと8
の検査ビツト、該8の検査ビツトはハミングタイプ符号
に従つて発生する、を有する48ビツト入力信号における
1又は2以上の誤りの存在の検出、(2)単一ビツト誤
りの訂正、(3)誤りのない場合又は単に単一ビツト誤
りが存在する場合の40の正しい出力データビツトの供
給、(4)複合ビツト誤りを検出した場合の40の変化さ
せない出力ビツトの供給、及び(5)誤りを検出したか
否か及び検出した誤りは単一ビツト誤りか又は複合ビツ
ト誤りかを示す誤り出力信号の付加的供給、であると仮
定する。例えここに仮定した実行例は幾分特定的である
としても、この仮定例の実行に対して本発明をどう適用
するかを示す以下の記述は本発明がどのようにして他の
応用にも適用し得るかを十分に示すであろう。
始めに、もし十分な入力と出力を利用できるなら上述
の動作は単一のICチツプを使用した通常の方法で容易に
実行できることは注目すべきである。しかし、あるタイ
プのチツプ、例えばゲートアレイチツプ(例えば、モト
ローラ社 MCA 2500 ECL マクロセルアレイチツプ)
のようなものは十分な出力を提供できないであろう。本
実施例に対してはそのようなタイプのゲートアレイICチ
ツプを採用するものと仮定し、この場合に、十分な出力
を得るために2つのそのようなゲートアレイICチツプを
採用する。
次に、上記機能の実行に対して2つの同一ゲートアレ
イICチツプの採用を可能にする本発明に従つて、好適な
る実施例が設計される新規な方法を以下に説明する。
第1図に関し、ここに示すのは本発明の好適なる実施
例に対して上述の誤り検出及び訂正動作を提供すべく設
計したゲートアレイICチツプ10(モトローラ社 MCA 2
500 ECL マクロセルアレイチツプのようなもの)のブ
ロツク図である。
第1図に示すように、チツプ10は誤り検出訂正回路15
に加える48の入力端子IT0−IT47を備える。誤り検出訂
正回路15は入力端子IT0−IT47に加えた入力信号ビツト
中の誤りの存在を検出すべく通常の方法で動作するよう
に設計されており、この目的のために入力端子IT40−IT
47に加える8ビツトは検査ビツトと仮定する。該回路15
はまた単一ビツト誤り又は複合ビツト誤りが検出された
か否かを夫々指示する誤り指示信号SBE及びMBEを提供す
べく通常の方法で設計されている。これらの信号は第1
図に示すようにチツプ出力端子E1T及びE2Tに加えられ
る。
更に第1図に示す誤り検出訂正回路15は、真又は“1"
のSBE信号(単一ビツト誤りの検出を示す)に応じて加
えた入力信号中の誤りビツトを訂正するような通常の動
作能力を含むように設計されている。しかし、本発明の
好適なる実施例においては各ICチツプ10は必要な40の出
力信号のうちの20のみを提供する必要があるので、誤り
検出訂正回路15は入力端子IT0−IT19に加えた20の入力
ビツトの1つに単一ビツト誤りが起きたときのみ単一ビ
ツト誤りの訂正をするように設計されている。第1図に
示すように、誤り検出訂正回路15が与える結果の20の出
力ビツトはICチツプの出力端子OT0−OT19に加えられ
る。もし20のチツプ入力端子IT0−IT19に加えた20の入
力ビツトに誤りがない場合、又は複合ビツト誤りが検出
された場合(MBEが真又は“1")は、これらの20の入力
ビツトは変化させないで出力端子OT0−OT19に通過す
る。
更にICチツプ10は第1図に示すようにクロック入力端
子Cを含み、そして制御のための及び/又は他の目的の
ための他の通常の入力(図示せず)を含み得る。
次に、本発明に従い、加えた48ビツト入力信号に応じ
て必要な40の出力データビツトを発生する上記の誤り検
出及び訂正動作を提供する好適なる実施例において、第
1図に示すこれら2つの同一のICチツプの夫々が採用さ
れる方法を考える。この結果をうまく達成する鍵は以下
の方法を実行することであることを発見した。即ち、チ
ツプ10の誤り検出訂正回路15は入力ビツトに応動し、た
とえ2つのICチツプが同一であつてもこれら2つのICチ
ツプからの合成出力が必要な出力を提供するように各チ
ツプに加える入力ビツトに対して異なるワイヤリング配
列を選ぶことである。
本発明の好適なる実施例においては、上記発見は入力
ビツトに対するチツプ10の誤り検出訂正回路15の応答を
特に選ぶことにより実施されている。即ち、(1)チツ
プ入力端子IT0−IT47に対する入力ビツトの第1のワイ
ヤリング配列については20のチツプ出力端子OT0−OT19
で発生する結果の出力ビツトが20の入力データビツトに
対応し、そして(2)チツプ入力端子IT0−IT47に対す
る入力ビツトの第2のワイヤリング配列については、こ
れらの20のチツプ出力端子OT0−OT19で発生する結果の
出力ビツトは必要な40の出力ビツトの残り20に対応して
いる。このようにして2つのICチツプ10を採用し、かつ
一方のICチツプの入力端子IT0−IT47には第1のワイヤ
リング配列を用いて入力ビツトを配線し、そして第2の
ICチツプの入力端子IT0−IT47には第2のワイヤリング
配列を用いて入力ビツトを配線することにより、各ICチ
ツプのチツプ出力端子OT0−OT19で発生する20の出力ビ
ツトから得られる結果の40の出力ビツトは必要な40の出
力ビツトを提供する。
次に、チツプ入力端子IT0−IT47に対する48の入力ビ
ツトの第1及び第2のワイヤリング配列に関連して各チ
ツプ10上の誤り検出訂正回路15の応答を選ぶ特定の方法
を第2図−第4図を参照して述べる。まず第2図に関し
てチツプのワイヤリング配列を考える。このような特別
のワイヤリング配列を選ぶ理由は誤り検出訂正回路15の
ために選んだハミング符号の応答を第3図と関連して考
えるときに明らかとなろう。
第2図に示すように、下側のICチツプ10′(該チツプ
10′は好適なる実施例においては上側のICチツプ10と同
一である)及びその関連素子には上側のICチツプ10に使
用したのと同一の参照番号を、区別の目的でプライ
ム(′)を付して記してある。第2図において、48の入
力ビツトは40の入力データビツトID0−ID39及びこれと
連合した8の検査ビツトCB0−CB7から成ることが分る。
上側のICチツプ10については入力データビツトID0−ID
39をチツプ入力端子IT0−IT39にそれぞれ加え、これに
関連する検査ビツトCB0−CB7チツプ入力端子IT40−IT47
にそれぞれ加えている。下側のICチツプ10′については
逆のワイヤリング配列を採用しており、入力データビツ
トID0−ID39をチツプ入力端子IT′39−IT′にそれぞ
れ加え、これに関連する入力検査ビツトCB0−CB7をチツ
プ入力端子IT′47−IT′40にそれぞれ加えている。こう
して、望みの40のデータ出力ビツトOD0−OD39はチツプ1
0の端子OT0−OT19より発生する20の出力と、チツプ10′
の端子OT′−OT′19より発生する20の出力を合成する
ことにより得ている。この場合に、端子OT0−OT19はデ
ータ出力ビツトOD0−OD19をそれぞれ与え、端子OT′
−OT′19はデータ出力ビツトOD39−OD20(逆オーダであ
ることに注意)をそれぞれ与える。
次に第2図に示すようなワイヤリング配列の選択の基
礎を第3図との関連で述べる。ここで、第3図は誤り検
出訂正回路(ICチツプ10上では15、ICチプ10′上では1
5′で示す)のIT0−IT39及びIT′−IT′39がどのよう
であるかを順に決定する誤り検出及び訂正機能のために
選ばれた特定のハミング符号を示している。
第3図は、8の入力検査ビツトCB0−CB7と40の入力デ
ータビツトID0−ID39との間の符号化の関係を示すこと
により、好適なる実施例で採用している特に選んだハミ
ング符号を図表的に示している。各検査ビツトは、対応
する検査ビツトのカラムにおいて“X"でマークしたこれ
らの入力データビツトの2進値との排他的論理和をとる
ことにより発生する。第3図の下側には8の入力検査ビ
ツトCB0−CB7と40の入力データビツトID0−ID39との間
の第3図の符号化の関係を示す特定の論理式を記載して
おり、ここで“+”は排他的論理和の動作を示してい
る。
第3図から、図示のハミング符号はその中心について
逆対称であること…即ち、検査ビツトCB0−CB3に対する
論理式は、各検査ビツトに対する対応パターンが入力デ
ータビツトID0−ID39に関して逆のオーダになつている
ことを除いては、それぞれ検査ビツトCB7−CB4に対する
ものと同一パターンを有していることが分る。
第3図は40のデータビツトID0−ID39及び偶数個の検
査ビット、即ち、検査ビツトCB0−CB7に対する逆対称の
ハミング符号を示している。他の例として、第4図は32
のデータビツトID0−ID31及び奇数個の検査ビツト、即
ち、7の検査ビツトCB0−CB6に対する逆対称のハミング
符号(対応論理式とともに)を示している。この場合に
は中央の検査ビツトCB3に対するパターンをデータビツ
トID0−ID31に関して対称になるように選ぶ。…即ち
(第4図に示すように)上側16のデータビツトID0−ID
15に関しては下側16のデータビツトID31−ID16に関して
と同一パターンを有している。
第3図及び第4図に示すような逆対称のハミング符号
を選択すれば、2つのICチツプ上で入力データビツトID
0−ID39及び入力検査ビツトCB0−CB7を逆に接続し、か
つデータ出力OD0−OD39を第3図に示すように適当に選
定する限りにおいては、同一に設計したICチツプ10及び
10′の使用が可能である。言い換えれば、逆対称のハミ
ング符号を使用することにより入力ビツトの上側及び下
側半分の双方に対する誤りを検出し訂正するのに同一の
誤り検出訂正回路を使用できる。それゆえ、入力データ
ビツトID0−ID39及び入力検査ビツトCB0−CB7を第2図
に示すようにICチツプ入力端子に関して逆のオーダで接
続することにより、一方のチツプ10はデータ出力ビツト
の半分(OD0−OD19)を発生するように使用でき、かつ
もう一方のチツプ10′はデータ出力ビツトの他の半分
(OD20−OD39)を発生するように使用できる。
次に誤り検出訂正回路(第2図ではチツプ10上の15及
びチツプ10′上の15′で示される)の好適なる構成及び
動作を詳細に示そう。この目的のためには第2図に示す
ような48の入力ビツトがあり、そのうちの40ビツトID0
−ID39はデータビツトであり、そして8ビツトCB0−CB7
は第3図に示す逆対称のハミング符号に従つて選ばれた
値を有する検査ビツトであると仮定する。
これらの8の検査ビツトCB0−CB7は第5図に示すよう
にデータビツトID0−ID39に応じての通常の方法で発生
することが分かる。第5図に示すように、データビツト
ID0−ID39は第3図で説明した論理式に基づき検査ビツ
トCB0−CB7を発生する検査符号発生器30に加えられる。
そしてこれらの検査ビツトCB0−CB7は、第2図に示すよ
うに、ICチツプ10及び10′の入力端子IT0−IT47及びI
T′−IT′47に対して逆に加える48の入力ビツトを構
成すべくデータビツトID0−ID39と結合される。
第6図に関し、ここに示すのはICチツプ10及び10′の
誤り検出訂正回路15及び15′の好適なる実施例を示す電
気的なブロツク図である。第6図に示す動作は第2図に
示すICチツプ10の入力ビツトワイヤリング配列に対する
ものである。ICチツプ10′に用いる逆の入力ビツトワイ
ヤリング配列から生じる動作の違いについては後述す
る。
第6図に示すように、誤り検出訂正回路はシンドロー
ム発生器42、シンドロームデコーダ44及び単一ビツト誤
り訂正器46を含む。40の入力データビツトID0−ID39はI
Cチツプ10の入力端込IT0−IT39にそれぞれ加えられ、そ
して8の入力検査ビツトCB0−CB7は入力端子IT40−IT47
にそれぞれ加えられる。データ及び検査ビツトの双方を
含むチツプ入力端子IT0−IT47はシンドローム発生器42
の入力と接続しており、また入力データビツトID0−ID
19に対応する入力端子IT0−IT19は単一ビツト誤り訂正
器46の入力と接続している。シンドローム発生器42は、
第3図に示したものと同一の逆対称ハミング符号に従つ
て第2グループの8の検査ビツトを発生すべく、入力デ
ータビツトID0−ID39に応じて通常の方法で動作する。
そして、この第2グループの8の検査ビツトはシンドロ
ーム発生器42の出力に8の対応するシンドロームビツト
S0−S7を発生すべく、8の入力検査ビツトCB0−CB7との
間で排他的論理和がとられる。よく知られているよう
に、これらのシンドロームビツトS0−S7について得た値
は入力検査ビツトCB0−CB7と同様に入力データビツトID
0−ID39に関する誤りの情報を与える。
第7図は第3図の逆対称ハミング符号に対してシンド
ローム発生器42の出力で与える8のシンドロームビツト
S0−S7の256の可能な組合せの値の意味を表にまとめた
図である。第7図から分かるように、8のシンドローム
ビツトS0−S7に対する全てゼロの値00000000(“*”で
示す)は入力データビツトID0−ID39又は入力検査ビツ
トICB0−ICB7にビツト誤りがないことを示している。第
7図において、単一ビツトの誤りはその誤りのあるビツ
トの番号によつて示されている。例えば、第7図におい
て、シンドロームビツトS0−S7に対する10000011の値は
番号“36"を示しており、これは単一ビツト誤りが存在
し、かつ入力データビツトID36が誤りビツトであること
を示している。
第7図には検査ビツトCB0−CB7における誤りも示され
ている。これらはそれぞれ番号40−47によつて示され、
これらは、第2図に示すように、ICチツプ10の入力端子
IT40−IT47に入力検査ビツトCB0−CB7を接続した結果で
ある。例えば、シンドロームビツトS0−S7に対する0001
0000の値は番号“43"を示し、これは単一ビツト誤りが
存在し、そして検査ビツトCB3(該ビツトはチツプ10の
入力端子IT42に加えられている)が誤りビツトであるこ
とを示している。
第7図において、複合ビツト誤りは“M"及び“D"で示
されており、“M"は奇数個のビツトに誤りがあることを
示し、“D"は偶数個のビツトに誤りがあることを示して
いる。
第6図に戻り、シンドローム発生器42の出力で発生す
るシンドロームビツトS0−S7は、第7図の指示を採用す
るごとくしてシンドロームビツトS0−S7の特定組み合せ
の値をデコードするように動作するシンドロームデコー
ダ44に加えられる。好適なる本実施例においては、第1
図に示すように、シンドロームデコーダ44は単一ビツト
誤り出力信号SBE及び複合ビツト誤り出力信号MBEを対応
する出力端子E1T及びE2Tに与える。第7図から分かるよ
うに、シンドロームデコーダ44が与える符号化は、もし
入力シンドロームビツトS0−S7が第7図の単一ビツト誤
り指示(番号00から47)に対応する値をもつときはSBE
が真又は“1"であり、シンドロームビツトS0−S7が第7
図の“M"又は“D"のいずれかの指示に対応する値をもつ
ときはMBE信号が真又は“1"である。
第2図に示すように、各ICチツプ10及び10′は必要な
データ出力の半分のみを提供する必要があることが思い
出される。従つて、各チツブは入力データビツトID0−I
D39の半分のみ、即ち、入力端子IT0−IT19に接続してい
る入力データビツトに対する単一ビツト誤りの訂正をす
る。従つて、シンドロームデコーダ44は入力データビツ
トID0−ID39の半分又は20を訂正するために、チツプ入
力端子IT0−IT19に接続している入力データビツト、即
ち、チツプ10に対してはそれぞれ入力データビツトID0
−ID19、と共に単一ビツト誤り訂正器46に与えるところ
の20の訂正ビツトC0−C19を発生する。こうして、誤り
訂正器46の出力は出力データビツトOT0−OT19に対応す
る。(残りの入力データビツトID20−ID39を訂正するIC
チツプ10′における方法については簡略して説明す
る)。
第6図において、訂正ビツトC0−C19を発生するシン
ドロームデコーダ44の動作は、もし単一ビツト誤りを検
出し、そしてもし対応する入力データビツトの誤りが1
つであるときは、訂正ビツトは真または“1"である。例
えば、もし単一ビツト誤りを検出し、そして誤りのビツ
トが入力データビツトID14であるときは、訂正信号C14
が真又は“1"になる。もし入力データビツトID0−ID19
の何れにも誤りがないときは、あるいは複合ビツト誤り
があるときは、訂正ビツトC0−C19の全部が偽又は“0"
になる。
こうして第6図の単一ビツト誤り訂正器46は、単一ビ
ツト誤り信号SBEが“真”又は“1"でない限りは加えた
入力データビツトID0−ID19を変化させないで通過さ
せ、また“真”又は“1"の場合は誤り訂正器46によつて
誤りビツトの訂正をする。このことは、例えば単に対応
するデータビツトと誤りビツトの排他的論理和をとるこ
とで達成できる。例えば、もし訂正信号C14が“1"のと
きは入力データビツト14に誤りがあることを示してお
り、誤り検出器46の出力でOD14の値がID14の逆にされ
る。…即ち、もし誤り検出器46に加えたID14が“0"であ
るときは、OD14は“1"になり、またもしID14が“1"であ
るときは、OD14は“0"になる。
上記第6図の記載からして、第2図のICチツプ10がど
のようにしてチツプ出力端子OT0−OT19に出力データビ
ツトOD0−OD19を発生するかを理解できる。次に第8図
を参照してICチツプ10′が残りの出力データビツトOD20
−OD39を発生する方法を説明する。第8図は、第2図の
ICチツプ10′に加える入力データビツトに対して逆のワ
イヤリングを採用したことにより生じる入出力データビ
ツトの名称の相違を除けば、第6図と同一である。こう
して、誤り訂正器46はチツプ10′の出力端子OT′−O
T′19に加える出力データビツトOD39−OD19を提供し、I
Cチツプ10により発生した出力データビツトOD0−OD19
いつしよにされて40の必要な出力データビツトOD0−OD
39を提供する。
ICチツプ10′に関しては、入力端子IT′−IT′47
対して入力データビツトID0−ID39及び入力検査ビツトC
B0−CB7を逆にワイヤリングするので、シンドローム発
生器42で発生したシンドロームビツトS0−S6に応じてシ
ンドロームデコーダ44で発生した信号C0−C19は入力デ
ータビツトID39−ID20にある誤りの存在を(単一及び複
合ビツト誤りと同様に)それぞれ正しく示すことが分
る。第2図に示すように、各端子は第3図に示す逆対称
のハミング符号を使用して結合している。このことは、
チツプ10′に対する入力データビツトID0−ID39及び入
力検査ビツトCB0−CB7がチツプ10に対するのと逆の方法
でシンドローム発生器42に加えられていることに注目す
れば明かである。こうして、入力データビツトID0−ID
39に関してチツプ10が行うシンドロームの発生と符号化
の動作は、第3図に示す如くハミング符号が逆対称なの
で、チツプ10′に対しても入力データビツトID39−ID0
に関して同一の方法で達成される。更に、チツプ10に対
する入力データビツトID0−ID19に関して行われる誤り
訂正の動作はチツプ10′の入力データビツトID39−ID20
関してそれぞれ行われるものと同一である。こうして、
出力データビツトID0−ID19はチツプ10の出力端子OT0
OT19でそれぞれ発生し、また出力データビツトID39−ID
20はチツプ10′の出力端子OT′−OT′19でそれぞれ発
生する。
本発明の更に他の特徴はICチツプ動作の自動自己診断
を有利に提供する方法にある。次に第9図−第12図を参
照してこの特徴を説明する。
第2図、第6図及び第8図から明らかなように、各チ
ツプ10及び10′で発生する単一ビツト誤り信号SBE及び
複合ビツト誤り信号MBEはそれぞれ対応するチツプ出力
端子E1T,E2T及びE1T′,E2T′に加えられる。第9図にお
いて、チツプ10の各端子E1T及びE2Tに現れる単一ビツト
及び複合ビツト誤り信号はSBE及びMBEと命名されてお
り、かつチツプ10′の各端子E1T′及びE2T′に現れる単
一ビツト及び複合ビツト誤り信号はSBE′及びMBE′と命
名されている。
各ICチツプは同一の入力データ信号ID0−ID39及び同
一の検査ビツト信号ICB40−ICB47を使用して単一及び複
合ビツト誤りを決定しているので、チツプ10及び10′の
誤り検出動作が正しく行われるときは、SBE及びSBE′は
MBE及びMBE′と同様に同一であることが期待される。事
実これらの入力データ及び検査ビツト信号はチツプ入力
端子に対して逆のオーダで接続しているので、これらの
単一及び複合ビツト誤りの値には影響を与えない。本発
明に従えば、単一ビツト及び複合ビツト信号におけるこ
の冗長性の存在は、以下の第9図及び第10図に関して示
すように、これらのチツプが達成する誤り検出動作の自
動自己診断を行うのに好都合に利用される。
第9図に示すように、ICチツプ10及び10′で発生する
信号SBE,SBE′,MBE及びMBE′はこれらの信号に応じて誤
り出力信号EO,ESB,EMB及びECHを発生する誤り論理回路5
0に加えられる。誤り出力信号を発生すべく誤り論理回
路50が行う論理動作は第10図の表から明かである。そし
てこの表の示す論理を実行するための適当な論理回路は
当業者により容易に提供される。
第10図の表から、いかなるときでも第9図の誤り論理
回路50からの誤り出力の1つのみが真又は“1"であるこ
とが分る。更に詳細に言えば、いかなるタイプの誤りも
ないときはEOが真又は“1"であり;チツプ誤りがあると
き(入力の値が正しいチツプ動作と一致しないとき、即
ち、SBEとSBE′が相違するとき、又はMBEとMBE′が相違
するとき、又は単一ビツト誤りと複合ビツト誤りの双方
が発生したようなとき)はECHが真又は“1"であり;双
方のチツプが単一ビツト誤りを検出し、かつチツプ誤り
及び複合ビツト誤りが存在しないときはESBが真又は
“1"であり;双方のチツプが複合ビツト誤りを検出し、
かつチツプ誤り及び単一ビツト誤りが存在しないときは
EMBが真又は“1"である。
第11図には第9図の誤り論理回路50に採用する回路の
一例が示されており、ここで番号52及び54はエクスクル
ーシブORゲートを示し、番号56,58及び60はANDゲートを
示し、番号62及び64はORゲートを示し、そして(ゲート
62及び64に示すように)出力の円いドツトは反転出力を
示す。第9図及び第11図に示すような誤り論理回路50は
個別のICチツプで実現され、かつ信号SBE,SBE′,MBE及
びMBE′はそれらに加えられる。あるいは、このような
回路はICチツプ10及び10′の双方に組み込まれ得るもの
であり、かつ各チツプの単一ビツト及び複合ビツトの信
号は、例えば第12図に示す如くして、他と接続される。
そして誤り出力EO,ECH,ESB及びEMBはいずれの出力も使
用できるように各チツプで提供される。
以上説明したように本発明によれば、図12の如く、2
つのチツプのうちの一方のSBE端子、MBE端子を他方の専
用の端子に接続し、ECHからの1本の信号をモニタする
だけで、 1.2つのチップが互いに異なる動作を行っている場合、 2.通常は起こり得ないSBEとMBEの両方が“1"になる場
合、 それら2つのチップが全体として正常に動作していな
いと判定できるようになる。
従って、2つのチップのSBE、MBEを接続するだけで、
上記作用効果が得られるだけであるから、単に外付けで
チップの正誤を判定する場合と比較し、その回路構成が
極端に簡単にり、実装面積を少なくできる。しかも、単
に、その2つの信号線を接続するだけで、少なくとも、
各チップの自己診断結果と、2つのチップが同じ動作を
しているかが判定できるので、その効果は極めて大き
い。
本発明は特定の好適なる実施例に関連して述べられて
いるが、その構成、配列及び本発明思想から離れない範
囲内でのそれらの使用において、多くの修正や変更をな
し得るものである。
例えば、本実施例ではいかなる検査ビツトの訂正又は
出力をもしていないが、このことは基本的にはデータ入
力ビツトに対して行つたと同じ方法で容易に提供し得る
ものであることが理解される。この場合には更に各ICチ
ツプは8の出力検査ビツトの4を与える。
また本発明は検出及び訂正動作のための使用に限定さ
れるものではなく、入力ワイヤリング配列とチツプ応答
能力との間に適当な共動関係を提供し得る他のタイプの
処理動作にも採用し得るものである。更に本発明は3つ
以上のICチツプにも適用できる。
また更に上記の自己検査の特徴はICチツプが同一でな
い場合の実行にも使用できる。
従つて、本発明は添付の請求の範囲で特定した発明の
範囲内における全ての修正及び変更に及ぶものである。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の入力信号上で誤り検出動作を行うチ
    ップ動作の自動自己診断を伴うICチップの誤り検出装置
    において、 互いに同じ回路デザインの第1、第2の集積回路チップ
    を備え、 ここで、それぞれのチップは チップの誤りを指示するチップエラー指示端子(a)、 M個のデータ入力端子(b)、 N個の誤り訂正ビット入力端子(c)、 1ビット誤りがあった場合に指示する信号と、複数ビッ
    トの誤りがあった場合に指示する信号を出力するための
    2ビットの誤り指示端子(d)、 他方の集積回路チップの前記誤り指示端子(d)からの
    信号を入力するための2ビットの入力端子(e)、 m(m=M/2)ビットのデータ出力端子(f)とを備
    え、 更に、それぞれの集積回路チップは互いに、自身の前記
    入力端子(b)、(c)に対して逆対称の応答特性を有
    する、 Mデータビットを前記第1の集積回路チップの前記端子
    (b)に接続すると共に、前記Mデータビットを前記第
    2の集積回路チップの前記端子(b)に、前記第1の集
    積回路チップへの接続方向とは逆順に接続する第1の接
    続手段と、 Nチェックビットデータを前記第1の集積回路チップの
    前記端子(c)に接続すると共に、前記Nチェックビッ
    トデータを前記第2の集積回路チップの前記端子(c)
    に、前記第1の集積回路チップへの接続方向とは逆順に
    接続する第2の接続手段と、 少なくとも他方の集積回路チップの端子(e)を一方の
    集積回路チップの端子(d)に接続する第3の接続手段
    とを備え、 更に、それぞれの集積回路チップは、 入力端子(b),(c)の信号に応答して、単一ビット
    エラーが発生した場合、及び、複数ビットエラーが発生
    した場合に前記端子(d)を介してそれぞれの対応する
    信号を発生する誤り指示手段と、 論理演算によって、前記一方の集積回路チップ内で単一
    ビットエラーと複数ビットエラーが同時に発生した場
    合、又は、単一ビットエラー信号もしくは複数ビットエ
    ラー信号と前記他方の集積回路チップからの単一ビット
    エラー信号もしくは複数ビットエラー信号が異なる場
    合、前記端子(a)を介してチップエラー指示信号を出
    力する論理演算手段と を備えることを特徴とするチップ動作の自動自己診断を
    伴うICチップの誤り検出装置。
  2. 【請求項2】前記Nチェックビットデータは、ハミング
    符号に基づくことを特徴とする請求の範囲第1項に記載
    のチップ動作の自動自己診断を伴うICチップの誤り検出
    装置。
  3. 【請求項3】前記第2の集積回路チップのデータ出力端
    子(f)から出力されたmデータビットの順序を逆にし
    て、前記第1の集積回路チップのデータ出力端子(f)
    から出力されたmデータビットとを併せてMデータビッ
    トを構成することを特徴とする請求の範囲第2項に記載
    のチップ動作の自動自己診断を伴うICチップの誤り検出
    装置。
  4. 【請求項4】複数の入力信号上で誤り検出動作を行うチ
    ップ動作の自動自己診断を伴うICチップの誤り検出方法
    において、 互いに同じ回路デザインの第1、第2の集積回路チップ
    を備え、 ここで、それぞれのチップは チップの誤りを指示するチップエラー指示端子(a)、 M個のデータ入力端子(b)、 N個の誤り訂正ビット入力端子(c)、 1ビット誤りがあった場合に指示する信号と、複数ビッ
    トの誤りがあった場合に指示する信号を出力するための
    2ビットの誤り指示端子(d)、 他方の集積回路チップの前記誤り指示端子(d)からの
    信号を入力するための2ビットの入力端子(e)、 m(m=M/2)ビットのデータ出力端子(f)とを備
    え、 更に、それぞれの集積回路チップは互いに、自身の前記
    入力端子(b)、(c)に対して逆対称の応答特性を有
    する、 Mデータビットを前記第1の集積回路チップの前記端子
    (b)に接続すると共に、前記Mデータビットを前記第
    2の集積回路チップの前記端子(b)に、前記第1の集
    積回路チップへの接続方向とは逆順に接続する第1の接
    続工程と、 Nチェックビットデータを前記第1の集積回路チップの
    前記端子(c)に接続すると共に、前記Nチェックビッ
    トデータを前記第2の集積回路チップの前記端子(c)
    に、前記第1の集積回路チップへの接続方向とは逆順に
    接続する第2の接続工程と、 少なくとも他方の集積回路チップの端子(e)を一方の
    集積回路チップの端子(d)に接続する第3の接続工程
    とを備え、 更に、それぞれの集積回路チップは、 入力端子(b),(c)の信号に応答して、単一ビット
    エラーが発生した場合、及び、複数ビットエラーが発生
    した場合に前記端子(d)を介してそれぞれの対応する
    信号を発生する誤り指示工程と、 論理演算によって、前記一方の集積回路チップ内で単一
    ビットエラーと複数ビットエラーが同時に発生した場
    合、又は、単一ビットエラー信号もしくは複数ビットエ
    ラー信号と前記他方の集積回路チップからの単一ビット
    エラー信号もしくは複数ビットエラー信号が異なる場
    合、前記端子(a)を介してチップエラー指示信号を出
    力する論理演算工程と を備えることを特徴とするチップ動作の自動自己診断を
    伴うICチップの誤り検出方法。
  5. 【請求項5】前記Nチェックビットデータは、ハミング
    符号に基づくことを特徴とする請求の範囲第4項に記載
    のチップ動作の自動自己診断を伴うICチップの誤り検出
    方法。
  6. 【請求項6】前記第2の集積回路チップのデータ出力端
    子(f)から出力されたmデータビットの順序を逆にし
    て、前記第1の集積回路チップのデータ出力端子(f)
    から出力されたmデータビットとを併せてMデータビッ
    トを構成することを特徴とする請求の範囲第5項に記載
    のチップ動作の自動自己診断を伴うICチップの誤り検出
    方法。
JP61503529A 1985-07-01 1986-06-17 チツプ動作の自動自己診断を伴うicチツプの誤り検出訂正装置及びその方法 Expired - Lifetime JP2555336B2 (ja)

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US06/750,439 US4739505A (en) 1985-07-01 1985-07-01 IC chip error detecting and correcting apparatus with automatic self-checking of chip operation
US750440 1985-07-01
US750439 1985-07-01
US06/750,440 US4723245A (en) 1985-07-01 1985-07-01 IC chip error detecting and correcting method including automatic self-checking of chip operation

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