JPH09181616A - 巡回冗長検査エラー検出・訂正装置 - Google Patents

巡回冗長検査エラー検出・訂正装置

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JPH09181616A
JPH09181616A JP8170094A JP17009496A JPH09181616A JP H09181616 A JPH09181616 A JP H09181616A JP 8170094 A JP8170094 A JP 8170094A JP 17009496 A JP17009496 A JP 17009496A JP H09181616 A JPH09181616 A JP H09181616A
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JP
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gate
output
syndrome
register
decoder
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JP8170094A
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English (en)
Inventor
Jin-Tae Kim
タエ キム ジン
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SK Hynix Inc
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Hyundai Electronics Industries Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/08Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • 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
    • H03M13/09Error detection only, e.g. using cyclic redundancy check [CRC] codes or single parity bit

Abstract

(57)【要約】 【課題】 巡回冗長検査方式を用いてエラーの検出およ
び訂正を行う時間を短縮し、巡回冗長検査エラー検出お
よび訂正を短時間に処理する巡回冗長検査エラー検出・
訂正装置を提供すること。 【解決手段】 入力データr(x)を並列に出力するバ
ッファレジスタ25と、入力データr(x)の冗長符号
を生成する複数のシンドロームレジスタを備えるシンド
ロームレジスタ部30と、このレジスタ部30からの出
力を論理和演算するORゲート20とを備える。さら
に、ORゲート20の出力値によってイネーブル状態に
なり、シンドロームレジスタ部30からの出力をデコー
ディングして出力するデコーダ27と、バッファレジス
タ25とデコーダ27からの出力をそれぞれ入力して、
これら各々の出力に対して排他的論理和演算するEx−
ORゲート28と、このゲート28の出力を安定した状
態で出力するラッチ部29とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は巡回冗長検査エラー
検出・訂正装置、より具体的には短時間で演算処理を実
行可能な巡回冗長検査エラー検出・訂正装置に関する。
【0002】
【従来の技術】有線または無線によりデータ通信を行う
場合、その伝送系がたとえ高品質なものであっても、送
信または受信過程でエラー訂正処理を何ら施すこと無く
元の信号を常に誤り無く送/受信することは不可能に近
い。とくに近年、通信速度の高速化に伴いデータ伝送の
誤り検出および訂正は非常に重要な課題となっている。
【0003】このようなデータ伝送の誤りを検出する冗
長検査の1つとして、たとえば米国特許第5,251,
215号に開示されているように、巡回冗長検査(CR
C:Cyclic Redundancy Check)がある。これは送信また
は受信過程で発生したエラーを検出したり、発生したエ
ラーを訂正することに用いられる伝送エラー検出方法で
あり、非常に信頼性の高い冗長検査として広く一般に知
られている。
【0004】巡回冗長検査処理は多項式の符号のシフト
レジスタにより行われ、このシフトレジスタの出力はE
x−ORゲートに入り、再びその出力が他のシフトレジ
スタ間にあるEx−ORゲートにフィードバックされ
る。このような巡回冗長検査装置の構成は大別して巡回
構造のシステムと並列構造のシステムとに分けられる。
【0005】巡回構造のシステムは、送信端で巡回冗長
検査エンコーダにより元のデータにCRCデータが付加
され(元のデータ+CRCデータ)、受信端で再びシフ
トレジスタとEx−ORゲートで構成された巡回冗長検
査デコーダによりシンドローム(syndrome)が生成され
る。このときのシンドロームが“0”であると送信した
データにエラーがない状態であり、“1”であると送信
したデータにエラーがある状態となる。このようなシン
ドロームの抽出は、シフトレジスタの各出力をアンド
(AND)ゲートを用いて論理積をとることにより実現
していた。
【0006】図2はこのようなアンドゲートをもちいた
従来技術における巡回冗長検査デコーダの機能ブロック
図である。図2において、マルチプレクサ4は入力デー
タr(x)(r(x)=メッセージ+パリティ)をバッ
ファレジスタ5に選択的に出力する。バッファレジスタ
5にデータが入力されると、バッファレジスタ5がデー
タを右側にシフトする間、マルチプレクサ4はこのレジ
スタ5にデータを供給しない。この際、バッファレジス
タ5の出力と第3ゲート3のシンドローム出力とがEx
−OR(排他的論理和)ゲート6に入力されて演算され
る。この演算結果は、マルチプレクサ4に送られ、バッ
ファレジスタ5にフィードバックされることでエラー訂
正が行われれる。このように、バッファレジスタ5に
は、エラー訂正されたデータr’(x)が入力されるこ
とになる。
【0007】第1ゲート1は、バッファレジスタ5にデ
ータが入力されるとオフになり、次の入力データr
(1)が入力されるとオンとなる。第2ゲート2と第3
ゲート3は、シンドロームレジスタ部10とアンドゲー
ト(G1)8に入力されるデータの制御を行っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来技術における巡回冗長検査エラー検出・訂正装置
は、アンドゲート8を用いる方式のため、エラーを検出
するまでに長い時間を必要とするという問題があった。
具体的には、バッファレジスタ5にデータが入力された
直後、第1ゲート1をオフしてエラーを訂正するため、
シンドロームレジスタ10をバッファレジスタ5の数だ
けシフトさせてエラーを訂正しなければならない。この
ような方法では、バッファレジスタ5にデータが入力さ
れた後、バッファレジスタ5の数だけシンドロームレジ
スタ10をシフトする時間を必要とした。
【0009】このため、実時間性を重要とするデータ伝
送の場合や、多量のデータを送受信する場合には、エラ
ー訂正に要する時間を確保することが困難であった。し
たがって、例えば“ERROR CONTROL CODING”SHULIN/J.
COSTELLO JR.著にも記載されているように、このような
巡回冗長検査方式では一般にエラーを検出することのみ
に用いられていた。
【0010】本発明はこのような従来技術の課題を解決
し、巡回冗長検査方式を用いてエラーの検出および訂正
を行う時間を短縮し、巡回冗長検査エラー検出および訂
正を短時間に処理する巡回冗長検査エラー検出・訂正装
置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明によれば、入力データをスイッチングし
て出力する第1ゲートと、入力データを並列に出力する
バッファレジスタと、第1ゲートから入力されたデータ
の冗長符号を生成する複数のシンドロームレジスタを備
えるシンドロームレジスタ部と、シンドロームレジスタ
部からの出力を論理和演算する論理和ゲートとを備え
る。さらに、本発明は、論理ゲートの出力値によってイ
ネーブル状態になり、シンドロームレジスタ部からの出
力をバッファレジスタの出力に対応するようにデコーデ
ィングして出力するデコーダと、バッファレジスタとデ
コーダからの出力を排他的論理和演算する複数の排他的
論理和素子により構成された排他的論理和ゲート部と、
このゲート部の出力を保持して出力するラッチ部とを備
える。
【0012】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる巡回冗長検査エラー検出・訂正装置の実施の形態を
詳細に説明する。図1を参照すると、本発明による巡回
冗長検査エラー検出・訂正装置の実施の形態の機能ブロ
ック図が示されている。図1において、第1ゲート21
は入力データr(x)をスイッチングして出力するゲー
ト回路である。バッファレジスタ25は入力したデータ
r(x)を並列に出力するレジスタである。シンドロー
ムレジスタ部30は、シンドロームの抽出を行う回路で
あり、第1ゲート21から入力されるデータr(x)の
冗長符号を生成する複数のシンドロームレジスタb0、
b1、・・・、bn−k−1と第2ゲート22により構
成されている。
【0013】ORゲート20はシンドロームレジスタ部
30から抽出出力されたデータの論理和をとり、その結
果を出力する論理回路である。デコーダ27は、シンド
ロームレジスタ部30からの抽出出力を後述するマッピ
ングテーブルを用いてデコードする回路である。すなわ
ち、デコーダ27は、シンドロームレジスタ部30の各
シンドロームレジスタb0、b1、・・・、b(n−k
−1)から出力されたデータをデコーディングし並列に
出力する。デコーダ27はまた、イネーブル端子ENが
ORゲート20の出力端子と接続されており、ORゲー
ト20より“1”の信号を入力するとイネーブル状態に
なる。
【0014】Ex−ORゲート部28はバッファレジス
タ25からの並列出力とデコーダ27からの出力との排
他的論理和をとり出力するゲート回路であり、複数の排
他的論理和素子により構成されている。ラッチ部29
は、Ex−ORゲート部28からの出力を保持し、クロ
ック(図示せず)に同期して安定した状態で入力データ
r(x)にエラー訂正が施されたデータr’(x)を出
力する保持・出力回路である。
【0015】以下、図1に示した巡回冗長検査エラー検
出・訂正装置の動作を説明する。入力データr(x)は
バッファレジスタ25と第1ゲート21に入力される。
バッファレジスタ25はデータr(x)を入力すると、
順次入力したこのデータr(x)をシフトし、所定ビッ
ト(例えば、8ビットまたは16ビット等)のデータを
格納する。
【0016】シンドロームレジスタ部30は、第1ゲー
ト21を介してデータを入力し、n−kビットのデータ
を順次入力して最上位ビット(Most Significant Bit)
を最右側シンドロームレジスタb(nーkー1)に格納
し、最下位ビット(Least Significant Bit)を最左側シ
ンドロームレジスタ(b0)に格納する。
【0017】各シンドロームレジスタb0、b1、・・
・、b(n−k−1)から出力される各シンドロームは
デコーダ27とORゲート20に入力される。デコーダ
27のイネーブル端子ENはORゲート20の出力端子
に接続されているので、複数のシンドロームレジスタの
すべてが“0”にならないかぎり、デコーダ27はイネ
ーブル状態で維持される。
【0018】仮に、すべてのシンドロームレジスタが
“0”になった場合は、入力データr(x)にエラーが
発生しなかったことになる。したがって、ORゲート2
0の“0”出力によりデコーダ27がディスエーブル状
態になると、バッファレジスタ25の内容はEx−OR
ゲート部28とラッチ部29とを介してそのまま出力さ
れる。
【0019】なお、本実施の形態ではデコーダ27の出
力とバッファレジスタ25とを正確に整合させるため、
パリティチェックマトリックスを用いている。本実施の
形態で使用するパリティチェックマトリックスHは、H
=[In−k Pn−k,k]で表現される。(但し、
ここでIn−kは(n−k)×(n−k)の行列式であ
り、Pn−k,kはパリティチェック式を構成するパラ
メータでなったマトリックスである。) 例えば、特性関数の多項式g(x)が g(x)=1+x+x3 である場合のパリティチェックマトリックスH(n,
k)=(7,3)が下記に示すように、
【0020】
【数1】
【0021】であるとき、このパリティチェックマトリ
ックスHのカラム(Column)ベクトル(100)、(0
10)、・・・、(101)をそれぞれV1、V2、・
・・、Vnとした場合、V1、V2、・・・、Vnがデ
コーダ27に入力されると、デコーダ27の最下位ビッ
ト(LSB)(最上側100のビット)がバッファレジ
スタ25の最下位ビット(LSB)(最左側200のビ
ット)とEx−Orゲート部28で排他的論理和演算さ
れて出力される。同様に、デコーダ27の最上位ビット
(MSB)(最下側100のビット)はバッファレジス
タ25の最上位ビット(MSB)(最右側210のビッ
ト)とEx−Orゲート部28で排他的論理和演算され
る。このようにパリティチェックマトリックスを用いる
ことで、デコーダ27の全出力とこれに対応するバッフ
ァレジスタ25の全出力とが、Ex−Orゲート部28
で正しく排他的論理和演算されて、ラッチ部29より出
力データr’(x)が出力される。
【0022】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、巡回冗長検査に要する時間を短縮することができ
る。したがって、実時間性を重要とするデータ伝送の場
合や、多量のデータを送受信する場合でも、エラー訂正
に要する時間を確保すること可能となり、本発明を適用
することにより信頼性の高いデータ伝送を実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による巡回冗長検査エラー検出・訂正装
置の実施の形態を示す機能ブロック図。
【図2】従来技術における巡回冗長検査エラー検出・訂
正装置の機能ブロック図。
【符号の説明】
21 第1ゲート 22 第2ゲート 25 バッファレジスタ 27 デコーダ 28 Ex−ORゲート部 29 ラッチ部 30 シンドロームレジスタ部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力データをスイッチングして出力する
    第1ゲートと、 前記入力データを並列に出力するバッファレジスタと、 前記第1ゲートから入力されたデータの冗長符号を生成
    する複数のシンドロームレジスタを備えるシンドローム
    レジスタ部と、 前記シンドロームレジスタ部からの出力を論理和演算す
    る論理和ゲートと、 前記論理和ゲートの出力値によってイネーブル状態にな
    り、前記シンドロームレジスタ部からの出力を前記バッ
    ファレジスタの出力に対応するようにデコーディングし
    て出力するデコーダと、 前記バッファレジスタと前記デコーダからの出力を排他
    的論理和演算する複数の排他的論理和素子により構成さ
    れた排他的論理和ゲート部と、 前記排他的論理和ゲート部の出力を保持して出力するラ
    ッチ部とを備えることを特徴とする巡回冗長検査エラー
    検出・訂正装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のエラー検出・訂正装置
    において、前記シンドロームレジスタ部はエラーの検出
    ・訂正を行う特性関数を次数別に入力する複数のシンド
    ロームレジスタを備えることを特徴とする巡回冗長検査
    エラー検出・訂正装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のエラー検出・訂正装置
    において、前記複数のシンドロームレジスタの出力がす
    べて“0”である場合、前記論理和ゲートは前記デコー
    ダのイネーブル端子に“0”を出力して、前記バッファ
    レジスタの内容を前記ラッチ部より出力することを特徴
    とする巡回冗長検査エラー検出・訂正装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のエラー検出・訂正装置
    において、前記デコーダ部はシンドロームレジスタ部の
    出力数と同数の入力端を有することを特徴とする巡回冗
    長検査エラー検出・訂正装置。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載のエラー検出・訂正装置
    において、前記シンドロームレジスタのデコーダ出力
    を、パリティチェックマトリックスを用いたマッピング
    テーブルにより行うことを特徴とする巡回冗長検査エラ
    ー検出・訂正装置。
JP8170094A 1995-06-29 1996-06-28 巡回冗長検査エラー検出・訂正装置 Pending JPH09181616A (ja)

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